Розгадана таємниця "нещирість" скла

Не дивлячись на те, що скло зовні подібно твердому тілу, його молекули не утворювалися правильну кристалічну решітку і поступово переміщаються з місця на місце, як в рідині. До цих пір було незрозуміло, чому скло так себе веде.

Однако нещодавно міжнародна команда дослідників повідомила, що їй стало відомо, яким чином скло набуває свої незвичайні властивості. Це відкриття може дати поштовх до появи нових матеріалів, які суміщають в собі кращі властивості металу і скла.

В своїх дослідженнях вчені використовували гель з 2-мікронними частинками пластика для імітації поведінки скла під час охолодження. Впроваджені в гель пластикові частинки поводяться точно також як молекули скла, але вони досить великі, щоб їх можна було побачити за допомогою мікроскопа.

Чтоби зімітувати температурні зміни, вчені поступово додавали в гель другий полімер, і в кінцевому рахунку суміш перейшла в стеклоподобную стан.

Прі допомоги конфокального (софокусних) мікроскопа, здатного показувати тривимірні структури, дослідники виявили, що пластикові частинки сформували двадцятигранні освіти з п'ятикратної симетрією. Така форма не дає часткам утворювати постійну тривимірну кристалічну решітку, яка спостерігається у твердих речовин, одночасно не допускаючи вільного переміщення, характерного для жідкості.

Трехмерная анімація двадцатігранніка (822 Кб).

Руководітель дослідження, Патрік Роял (Patrick Royall), вважає, що молекули справжнього скла поводяться точно також. Тобто кристалізуватися до кінця не можуть, а й вільно переміщатися тоже.

В протягом 50 років вважалося, що за "лукавість" скла коштують багатогранні структури. Але лише справжнє дослідження змогло підтвердити цей постулат в лабораторних умовах. Популярні статті новості науки і технікі тільки на нашому порталі.

Орігінал (на англ. Мовою): Newscientist.com

• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю
• Смартфоны родителей могут тревожить подростков
• Смартфон сможет измерять пульс при разблокировке: новая технология открывает путь к массовому мониторингу здоровья
• Искривлённый графен показал скрытый «переключатель» сверхпроводимости