科學家發現玻璃新狀態“液體玻璃”

據外媒報道，看似平凡的玻璃其實是一種非常神秘的材料。現在來自康斯坦茨大學的科學家們已經發現了一種新的物質狀態——液體玻璃，它有著一些不尋常的特性。通常情況下，當一種物質從液體變為固體時，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下“凍結”的。

至少通常情況都是這樣的。在這項新研究中，研究人員發現了一種玻璃的新形式，其中的原子表現出一種復雜的行為，這是以前在大塊玻璃中從未見過的。本質上是，原子可以移動但不能旋轉。

該研究小組在一個膠體懸浮液模型系統中發現了這一點。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能力。最終他們發現，在濃度較高的情況下，這些粒子會阻止彼此旋轉，但它們仍可以移動并形成液態玻璃狀態。

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，這導致粒子聚集形成具有相似定向的局部結構的玻璃狀態。”

液態玻璃已經被預測了幾十年，現在新的觀察表明類似的過程可能在其他玻璃形成系統中也有作用。

該研究的資深論文作者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，這是科學界一直在研究的問題。”