Záhadné stavy premien odohrávajúce sa medzi tuhým a kvapalným stavom skla zaujali mnohých fyzikov. Sklenený prechod je pre vedcov stále veľmi fascinujúci a novo odhalený stav hmoty, nazývaný tekuté sklo, vykazuje na mikroskopickej úrovni správanie, aké doteraz nebolo pozorované.
Zdá sa, že tento nový stav existuje medzi pevnou látkou a koloidom. Koloid môže byť napríklad gél, ide teda o látku, v ktorej sa nachádzajú homogénne zmesi s mikroskopickými časticami, ktoré sú však väčšie ako atómy či molekuly, uvádza portál Science Alert.
Pôsobenie kvapalného a tuhého skla
V prípade, ktorý je opisovaný v štúdii uverejnenej v časopise PNAS, boli na mieru vyrobené plastové elipsoidné koloidy, ktoré boli zamiešané v rozpúšťadle.
„Naše experimenty poskytujú dôkazy o vzájomnom pôsobení medzi kvapalným a tuhým stavom skla,“ uvádza Matthias Fuchs, profesor teórie mäkkých kondenzovaných látok na univerzite v Kostnici v Nemecku.
Keď materiály tuhnú a premieňajú sa z kvapalného stavu na pevné látky, ich molekuly sa zvyčajne zoraďujú a vytvárajú kryštalický vzor. To sa ale pri skle nedeje, a preto je to pre vedcov také zaujímavé. Keď sklo tuhne, sú molekuly uzamknuté v neusporiadanom stave.
Nevedeli sa otáčať
V tekutom skle si vedci všimli, že koloidy sa dokázali pohybovať, ale nedokázali sa otáčať. Mali tak väčšiu flexibilitu ako molekuly v skle, ale nie natoľko, aby to bolo porovnateľné s bežnými materiálmi, ktoré už boli preštudované.
Použitím elipsoidných koloidov bolo možné pozorovať tieto uzamknuté rotácie. Častice sa zoskupili do skupín s podobnou orientáciou, ktoré si potom navzájom v materiáli prekážali.
„Vďaka svojim odlišným tvarom majú naše častice, na rozdiel od sférických častíc, orientáciu a tá vedie k úplne novým a doteraz neštudovaným druhom komplexného správania,“ vysvetľuje Andreas Zumbusch, profesor fyzikálnej chémie na univerzite v Kostnici.
Na objavenie čakal 20 rokov
Vedci tvrdia, že nový stav hmoty sú vlastne dva navzájom konkurujúce prechody – kvapalina a tuhá látka, ktoré vytvárajú zmes rôznych vlastností. Tvar a koncentrácia častíc sa javia ako rozhodujúce pri vytváraní tohto tekutého skla.
Ostáva ešte veľa nezodpovedaných otázok, ale autori dúfajú, že objav tekutého skla, ktorý bol predpovedaný už pred 20 rokmi, môže pomôcť zlepšiť naše chápanie toho, ako sklenené prechody fungujú.
Zistenia pritom majú oveľa väčší potenciál, ako sa môže javiť. Fyzici tvrdia, že môžu priniesť cenné informácie ohľadom biológie buniek, ale aj o kozmologickom systéme.
Najnovšie články
Nahlásiť chybu v článku