Физики обнаружили в стекле неизвестную ранее жидкую фазу – новый тип материала

Если использовать известные материалы в экстремальных условиях могут произойти странные вещи — например, открытие ранее неизвестной фазы жидкости. Именно об этом и сообщила в PNAS группа физиков из Пенсильванского университета, занятая разработкой сверхтонкого стекла с высокой плотностью.

Такие типы стекла успешно используются в OLED-дисплеях и оптических волокнах, но имеют ряд проблем со стабильностью. Благодаря усилиям по решению этих проблем и был открыт принципиально новый тип материала. Новая жидкая фаза дает возможность разработать сверхтонкое стекло, которое будет стабильнее и плотнее современных материалов. Это обещает, как новые области использования такого стекла, так и новые типы уже существующих устройств.

Стекло — особый тип материала, который образуется при затвердевании жидкости без ее кристаллизации, по сути, «твердая жидкость», внутренняя структура которой не отличается принципиально от жидкой фазы. Но ультратонкие стекла сохраняют больше своих жидких свойств, чем обычно, что может привести к их нестабильности и разрушению.

Для преодоления этого препятствия может быть использован метод, известный как осаждение из паровой фазы, но до сих пор было неясно, поможет ли это с тонкими стеклами.

Исследователи установили, что осаждение из паровой фазы действительно снижает некоторые нежелательные жидкие свойства тонкого стекла. Именно благодаря отработке этого процесса и была обнаружена новая фаза жидкости, агрегатированной за счет поверхностного натяжения, которая отличалась от нормальной жидкой фазы.

Последующие эксперименты подтвердили упаковку отдельных молекул в структуру, которая была не кристаллом, но чем-то другим, ранее совершенно неизвестным. Основываясь на геометрии фазы, исследователи полагают, что это может иметь значение и для других типов материалов.

В настоящее время это открывает означает возможность производства ультратонких стекол с гораздо более высокой плотностью — в некоторых случаях даже выше, чем у кристаллов — за счет осаждения из паровой фазы в новую фазу жидкости.

Планируются дальнейшие исследования, с тем, чтобы точно установить, как происходит этот фазовый переход.

Японские ученые изобрели самосклеивающееся стекло. В ходе экспериментов созданием нового адгезийного средства из полиомочевины выяснилось, что полученное вещество может затвердеть и вернуться  в прежнее состояние уже через 10 секунд после разрыва.

По материалам Science Alert и IFLScience

Читайте также:

Ученые изобрели солнечную батарею, прозрачную, как стекло

Как делают зеркала

В Китае запустили подвесной поезд со стеклянным дном