Teljesen új anyagot fedeztek fel a kutatók: a folyékony üveg szerkezete nagyon különleges

Ahogy már az általános iskolában is megtanultuk, a kémiai anyagoknak három, mindenki által ismert halmazállapota van: folyékony, szilárd és gáz vagy más néven légnemű. Ez kiegészül a kevésbé ismert, ám ugyanúgy elfogadott plazmaállapottal, ami az ionizált gázt jelenti.

A kutatók számára azonban sokszor nem egyszerű ilyen szűk keretek közé beszorítani valamit, hiszen elméletileg minden anyag besorolható a kategóriákba, de a gyakorlat ezzel szemben néha egészen mást mutat, hiszen például sok szilárd anyag elbomlik vagy átalakul anélkül, hogy lenne légnemű halmazállapota.

Fontos felfedezést tettek a tudósok

Évtizedek óta a tudósok arra keresték a választ, miért hiányzik az üvegből a kristályos molekulaszerkezet, amely a legtöbb szilárd anyagnál közös. A Proceedings of the National Academy of Sciences nevű tudományos folyóiratban a közelmúltban megjelent tanulmány fontos felfedezést ismertet, amely segít megmagyarázni ezt a különleges tulajdonságot. Mint kiderült, az anyag újonnan meghatározott állapota, a folyékony üveg lehet a kulcs a közönséges szilárdtest-anyag szerkezetének megértéséhez.

A németországi Konstanz Egyetem anyagkutatóinak egy csoportja megkezdte annak meghatározását, hogy mi okozza a szilárd üveg különleges szerkezetét. Erőfeszítéseiket a szilárd állapotba való átmenet folyamatára összpontosították. Ennek megvizsgálására a csapat kolloidokat hozott létre, vagyis ellipszoid alakú üvegszemcséket, amelyek szétszóródtak és szuszpendálódtak egy másik anyagban. Ezek a részecskék nagyobbak, mint a molekulák, és különböző koncentrációban kölcsönhatásban figyelhetők meg. Az egyik szerző, Andreas Zumbusch professzor elmondta: 

- Bizonyos részecskesűrűségeknél az orientációs mozgás megdermedt, míg a transzlációs mozgás továbbra is fennáll, üveges állapotokat eredményezve, ahol a részecskék csoportosulva hasonló orientációjú helyi struktúrákat alkotnak. Más szavakkal, a részecskék igazodásokba csoportosulnak. A klaszterek elkezdték kölcsönösen akadályozni egymást, és közvetítették a jellegzetes nagy hatótávolságú térbeli összefüggéseket, vagyis nem tudtak összeállni hagyományos folyékony anyaggá.

Mivel a részecskék szintén nem voltak szilárd anyagok, teljesen új anyagállapotnak - folyékony üvegnek – nevezték el őket. A folyékony üveggel kapcsolatos elméletek már régóta léteznek, de ez a kísérlet volt az első, amely megfigyelte a formáció létét és viselkedését. A kutatók remélik, hogy felfedezéseik lehetővé teszik az anyagtudomány további fejlődését, különös tekintettel más üvegszerű anyagokra.

Láttál már fagyott kókuszdiót? 8 kép, ami új megvilágításba helyezi a világot

Nagyon érdekes és különleges fotókat mutatunk a nagyvilágból.

(Borítókép forrása: Getty Images Hungary)

• kémia
• anyag
• üveg
• felfedezés
• tudomány
• Terasz