Ученые обнаружили новое состояние вещества — жидкое стекло

«Россия» и «В мире»

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.

Как пишет издание gazetadaily.ru Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, а научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, включая например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло — это что угодно, но не всегда твердое. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и неупорядоченное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования, проводимые профессорами Андреасом Зумбушем (факультет химии) и Матиасом Фуксом (факультет физики), оба из Университета Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Используя модельную систему, включающую суспензии специально созданных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ( PNAS ) (дата публикации: 19 января 2021 года; опубликована в Интернете: 4 января 2021 года).

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, которые содержат твердые частицы размером в микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии. Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

ОмскПресс