物理学者は新しい問題の状態を発見しました

物理学者は、ガラスの液体状態と固体状態の間で発生する不思議な変化の背後に隠された、新しい物質の状態を特定しました。

「液体ガラス」と呼ばれる新しい物質の状態は、これまでに見られなかった微視的なレベルでの振る舞いを示し、以前に観察された現象から分離します。

この新しい状態は、固体とコロイド（ゲルなど）の間に存在するようです。微視的であるが、原子や分子よりも大きく、研究が容易な粒子との均質な混合物です。この場合、溶媒中で一緒に混合された小さなプラスチックの楕円形のコロイドが作成されました。

「理論的な観点からは非常に興味深いものです」と、ドイツのコンスタンツ大学の軟質凝縮物質理論の教授であるマティアス・フックスは述べています。

「私たちの実験は、科学界がかなり長い間努力してきた、重大な変動と凍結光の間の相互作用の一種の証拠を提供します。」

材料が液体から固体に変わるとき、それらの分子は通常、結晶パターンを形成するために整列します。ガラスではそうではありません。そのため、科学者はガラスの分析と分解に熱心に取り組んでいます。ガラス（およびガラスのような材料）では、分子は無秩序な状態で凍結します。

液体ガラスでは、科学者はコロイドが動くことはできるが回転することはできないことに気づきました。コロイドはガラスの分子よりも柔軟性がありますが、すでに注意深く研究されている従来の材料に匹敵するほどではありません。粒子は同じ向きのグループに集められ、それが材料内で互いに干渉しました。

コンスタンタ大学の物理化学教授であるAndreasZumbuschは、次のように説明しています。

研究者たちは、新しい物質の状態は、実際には液体から固体への2つの競合する遷移であり、相互作用して異なる特性の混合物を作成すると述べています。この液体ガラスを作成するには、粒子の形状と濃度が決定的であるように思われます。

「私たちの結果は、局所構造と相変態の間の相互作用への洞察を提供します」と研究者たちは彼らの論文に書いています。

「これは、コロイド状の上部構造の自己組織化などのアプリケーションをガイドするのに役立ち、また、一般的なガラス化のための形状の重要性を示しています。」

PNASに発表された研究。