gov-civil-vilareal.ptTekuté sklo je najnovší bizarný stav hmoty, ktorý môže vytekať
>Kryptonit a kyber kryštály môže to vyzerať ako niektoré z najneuveriteľnejších prirodzene sa vyskytujúcich látok v sci-fi (a na fiktívnych planétach), ale veci tu na Zemi môžu byť ešte divnejšie.
Nie je to roztavené sklo ani pevné, ani tekuté - ale vedci to teraz zistili nový stav hmoty známy ako tekuté sklo . Jeho jednotlivé častice sa môžu pohybovať, ale nie otáčať. Tekuté sklo sa vyskytuje v koloidy , ktoré majú jednu látku dispergovanú v druhej, aj keď sa ani jedna látka nemôže oddeliť alebo usadiť ako v roztokoch alebo suspenziách. Akonáhle sú niektoré koloidy dostatočne husté, ich štruktúra sa zoskrutkuje do tohto sklovitého stavu. Tak to zostane, kým sa štruktúra znova neusporiada.
Fyzik Matthias Fuchs a chemik Andreas Zumbusch z Univerzity v Kostnici v Nemecku indukovali stav tekutého skla v laboratóriu pomocou koloidov, ktoré sami vytvorili. Potom, čo použili častice v tvare, s ktorým sa nikdy predtým neexperimentovalo, chceli vidieť, čo sa stalo počas sklenený prechod a dostal niečo hodné Superman alebo Hviezdne vojny .
Suspenzie elipsoidných koloidov tvoria neočakávaný stav hmoty, tekuté sklo, v ktorom sú rotácie zmrazené, zatiaľ čo preklady zostávajú tekuté, Fuchs a Zumbusch uvádza sa v štúdii, ktorá bola nedávno publikovaná v PNAS . Obrazová analýza odhaľuje doposiaľ neznáme nematické prekurzory ako charakteristické štruktúrne prvky tohto stavu. Vzájomná prekážka týchto rozvetvených zhlukov bráni usporiadaniu tekutých kryštálov.
temný rytier zdravý rozum médiá
Keď sa Fuchs a Zumbusch bližšie pozreli na tento jav, narazili na jeden zásadný problém. Všetky doteraz študované koloidy obsahovali sférické častice, ktoré nemali žiadnu orientáciu. Nie je možné povedať, kam smeruje sféra, pretože nemá začiatok ani koniec, pokiaľ niekto nechce nevďačnú úlohu namaľovať mikroskopické šípky na každú časticu. Vedci namiesto toho použili polymérnu chémiu na výrobu malých plastových častíc (ktoré boli stále väčšie ako atómy alebo molekuly), ktoré potom natiahli do eliptického tvaru. Tieto boli potom začlenené do rozpúšťadla za vzniku koloidu.
Pod optickým mikroskopom častice vykazovali zmeny polohy a pohybu, ktoré odhalili niektoré doposiaľ nevidené usporiadania, ktoré boli takmer neuveriteľné.
Aby sa vytvorila kryštalická štruktúra, musí mať práve túto - usporiadanú štruktúru. Sklo je bizarné, pretože sa môže cítiť tuhé, ale v skutočnosti nie je tuhé ani kvapalné. Môžete si všimnúť, že spodná časť staršej okennej tabule je len o niečo hrubšia ako horná časť, pretože sklo tieklo smerom dole extrémne pomaly. Niektoré tekuté kryštály sa stanú nematická po dosiahnutí sklovitého stavu. To znamená, že molekuly sú rovnobežné a napriek tomu, že sú schopné plávať, nemôžu sa otáčať. Táto neschopnosť otáčania znamená, že nemôžu manévrovať a preskupovať sa správnym spôsobom, aby dosiahli pevnú kryštalickú štruktúru.
Tekuté sklo s elipsoidnými časticami lepšie odráža to, čo sa v skutočnosti deje v prírode alebo technológii. V oboch situáciách sa nevyskytuje príliš veľa výskytov dokonale sférických častíc, a ak by k tomu došlo, neorientácia častíc by iba sťažila štúdium simulácií a skutočných výskytov tohto podivného stavu hmoty. Zmena koncentrácií častíc umožnila vedcom vidieť posuny v pohybe a rotácii, ktoré by im inak unikli. Videli, že pri zmrazení rotácie dochádza k sklovitým stavom so špecifickou hustotou.
To neznamená, že tvorba kryštálov je odsúdená na zánik. Tekuté sklo vydrží iba tak dlho, kým častice v koloide uviaznuté v podobnej orientácii vytvoria zhluky a navzájom si budú prekážať. Keď majú častice dostatok energie plus správny tlak a objem, aby sa mohli znova otáčať, prejdú z stavu tekutého skla do tekutých kryštálov, keď sa začnú upravovať v správnom poradí.
Stav tekutého skla môže poskytnúť dlho hľadanú paradigmu, kde súhru medzi rovnovážnymi kritickými koreláciami a kritickým spomalením oproti tvorbe skla je možné študovať mikroskopicky, Povedali Fuchs a Zumbusch .
Stáva sa to teda kryptonitu pri kryštalizácii alebo čo? Odpoveď by poznal iba skutočný Kryptonian.
