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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)狀態(tài)“液態(tài)玻璃”
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)狀態(tài)“液態(tài)玻璃”
據(jù)外媒報道，看似平凡的玻璃其實是一種非常神秘的材料。現(xiàn)在來自康斯坦茨大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)狀態(tài)--液體玻璃，它有著一些不尋常的特性。通常情況下，當(dāng)一種物質(zhì)從液體變?yōu)楣腆w時，原先自由流動的原子會排列成剛性晶體，但玻璃的情況并非如此：它的原子則是在無序狀態(tài)下“凍結(jié)”的。
至少通常情況都是這樣的。在這項新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種玻璃的新形式，其中的原子表現(xiàn)出一種復(fù)雜的行為，這是以前在大塊玻璃中從未見過的。本質(zhì)上是，原子可以移動但不能旋轉(zhuǎn)。
該研究小組在一個膠體懸浮液模型系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了這一點。這些混合物是由懸浮在流體中的大型固體顆粒組成，這使得科學(xué)家更容易觀察到原子或分子的物理行為。正常情況下，這些粒子是球形的，但在這次實驗中，研究小組卻使用了橢圓形粒子，這樣他們就可以知道它們指向的是哪個方向。
研究人員測試了流體中不同濃度的粒子、追蹤它們移動和旋轉(zhuǎn)能力。他們發(fā)現(xiàn)，在濃度較高的情況下，這些粒子會阻止彼此旋轉(zhuǎn)，但它們?nèi)钥梢砸苿硬⑿纬梢簯B(tài)玻璃狀態(tài)。
該研究的主要論文作者Andreas Zumbusch指出：“在特定的粒子密度下，定向運動停止，而平移運動保持不變，這導(dǎo)致粒子聚集形成具有相似定向的局部結(jié)構(gòu)的玻璃狀態(tài)。”
液態(tài)玻璃已經(jīng)被預(yù)測了幾十年，現(xiàn)在，新的觀察表明類似的過程可能在其他玻璃形成系統(tǒng)中也有作用。
該研究的論文作者Matthias Fuchs表示：“從理論的角度來看，這是非常有趣的。我們的實驗為臨界波動和玻璃阻滯之間的相互作用提供了證據(jù)，這是科學(xué)界一直在研究的問題。”
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