科學(xué)家發(fā)現(xiàn)全新物質(zhì)狀態(tài)“液態(tài)玻璃”

物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的，我們通常所見的物質(zhì)往往是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種狀態(tài)?，F(xiàn)在，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一種全新的物質(zhì)狀態(tài)。

據(jù)外媒報(bào)道，德國康斯坦茨大學(xué)的科學(xué)家發(fā)表在《美國科學(xué)院院報(bào)》（PNAS）上的一項(xiàng)新研究指出，他們發(fā)現(xiàn)一種介于固態(tài)和液態(tài)（如凝膠）之間的新物質(zhì)狀態(tài)，稱之為“液態(tài)玻璃”。

玻璃化轉(zhuǎn)變對科學(xué)家來說有很大的吸引力，當(dāng)物質(zhì)從液體轉(zhuǎn)化為固體時(shí)，它們的分子通常排列成晶體。而在在玻璃（和玻璃狀材料）中，分子往往處于凍結(jié)或自由無序的狀態(tài)。

研究中，研究人員利用聚合物化學(xué)方法制造出小塑料顆粒，拉伸并冷卻它們，直到它們變成橢球狀，然后將它們放入合適的溶劑中。由于其獨(dú)特的形狀，使得研究人員的粒子更具有方向性。

通過測試了流體中不同密度的粒子，跟蹤了它們運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的程度。最終他們發(fā)現(xiàn)，在較高的密度下，粒子相互阻擋而無法旋轉(zhuǎn)，但它們?nèi)匀豢梢砸苿?dòng)，形成“液態(tài)玻璃”狀態(tài)。

康斯坦茨大學(xué)物理化學(xué)教授的安德烈亞斯·祖姆布施（Andreas Zumbusch）教授表示，在一定的粒子密度下，定向運(yùn)動(dòng)發(fā)生凍結(jié)，而平移運(yùn)動(dòng)持續(xù)，從而形成了介于固體和液態(tài)（如凝膠）之間的“液態(tài)玻璃”狀態(tài)。

研究人員表示，這種新狀態(tài)實(shí)際上是液態(tài)和固態(tài)相互轉(zhuǎn)變競爭過程，一種是規(guī)則相變，另一種是非平衡相變，而粒子的形狀和密度是形成這種形態(tài)的關(guān)鍵。

這將有助于我們更好地理解玻璃化轉(zhuǎn)變是如何在最小尺度下工作的，甚至不僅僅局限于玻璃，還有可能揭示從最小的生物細(xì)胞到整個(gè)宇宙系統(tǒng)中所有無法解釋的紊亂狀態(tài)。
責(zé)編AJX