Vědci po více jak dvaceti letech objevili tekuté sklo. Kombinací dvou forem materiálů vytvořili naprosto jedinečné vlastnosti

Sklo je opravdu podivný materiál. Ačkoli je pevný, jeho složky nejsou organizovány v krystalické struktuře, jak bychom nejspíš předpokládali.

Zdroj fotografie: Depositphotos

Molekuly skla jsou zmrazeny na místě ještě předtím, než se mohou navzájem zorganizovat právě do krystalů. Během snahy porozumět povaze skla se vědci dostali k novému skupenství hmoty: tekutému sklu. To vzniká z částic, které se mohou pohybovat, ale nedokáží rotovat. A jak uvádí nová studie, právě toto skupenství nám může pomoci mnohem lépe porozumět tomu, jak se formuje klasické sklo.

Zní to jako science fiction

Startovním bodem tohoto výzkumu bylo použití tzv. koloidů. Jde o směsi velkých částic, které jsou rozptýleny v další substanci. Příkladem koloidů jsou běžné gely a emulze. V těchto směsích se odehrává mnoho jevů, které se projevují rovněž během formování klasického skla. Proto poskytují jedinečnou možnost ke studiu proměn tohoto materiálu. Tým vědců se rozhodl pro trochu jiný přístup, než bylo dříve zvykem.

Zdroj fotografie: Pixabay

Místo použití kulových částic v koloidech vytvořili speciální částice vejčitého tvaru. Pak prováděli různé změny jejich koncentrace v nosných substancích a při tom objevili formu tekutého skla. Eliptický tvar totiž dodává nově použitým částicím orientaci, kterou ty čistě kulaté postrádají. To způsobuje zcela nové a komplexní chování substance, jelikož při určité hustotě zůstává orientace částic neměnná, posuvný pohyb však dále pokračuje.

Lokální struktury s podobným chováním

Částice tak vytváří shluky, které jsou jako celek natočeny stejným nebo obdobným směrem. Konkrétní substance obsahovala dvě navzájem soupeřící fáze formování skla. Jednou byla klasická transformace, kterou lze zvrátit. Ta druhá, nerovnovážná, byla nevratná. Právě tato kombinace dvou forem vytvořila nejspíš naprosto jedinečné vlastnosti sledovaného materiálu. Experiment vytvořil médium, po jehož vlastnostech a možnostech pátrali vědci už nějaký čas.

Zdroj fotografie: Unsplash

Porozumění chování skla totiž rozhodně není jen o materiálu, ze kterého máte doma nebo v práci vyrobené okno. Mnoho dalších substancí se chová velmi podobně, včetně plastů nebo kovů. Stejně tak mají podobné vlastnosti organické materiály jako proteiny nebo i buňky. Teoretická studia tekutého skla trvají už přes 20 let, tento experiment tak bude mít dlouhodobý dopad na naše celkové porozumění chování materiálů.

Zdroj: IFL Science