gov-civil-vilareal.ptNestemäinen lasi on uusin outo aineen tila, joka on muodostunut
>Kryptoniitti ja kyber -kiteitä saattaa tuntua uskomattomilta luonnossa esiintyviltä aineilta scifissä (ja kuvitteellisilla planeetoilla), mutta asiat täällä maan päällä voivat muuttua vieläkin kummallisemmiksi.
Se ei ole sulaa lasia eikä kiinteää eikä nestemäistä - mutta tutkijat ovat nyt löytäneet nestelasiksi kutsuttu uusi ainetila . Sen yksittäiset hiukkaset voivat liikkua, mutta eivät pyöriä. Nestemäistä lasia esiintyy kolloideja , joissa yksi aine on dispergoitunut toisen läpi, vaikka kumpikaan aine ei voi erota tai laskeutua kuten liuoksissa tai suspensioissa. Kun tietyt kolloidit muuttuvat riittävän tiheiksi, niiden rakenne kiertyy tähän lasiseen tilaan. Se pysyy sellaisena, kunnes rakenne saadaan uudelleen järjestykseen.
Fyysikko Matthias Fuchs ja kemisti Andreas Zumbusch Saksan Konstanzin yliopistosta indusoivat nestemäisen lasitilan laboratoriossa käyttämällä itse luomiaan kolloideja. Käytettyään hiukkasia muotoon, jota ei ole koskaan kokeiltu aiemmin, he halusivat nähdä, mitä tapahtui lasin siirtyminen ja sai jotain arvokasta Supermies tai Tähtien sota .
Ellipsoidisten kolloidien suspensiot muodostavat odottamattoman aineen tilan, nestelasin, jossa kierteet jäädytetään, kun käännökset pysyvät juoksevina, Fuchs ja Zumbusch sanoi äskettäin julkaistussa tutkimuksessa PNAS . Kuva -analyysi paljastaa tähän mennessä tuntemattomat nemaattiset esiasteet tämän tilan ominaisrakenteellisina elementeinä. Näiden haarautuneiden klustereiden keskinäinen este estää nestekiteisen järjestyksen.
Kun Fuchs ja Zumbusch tarkastelivat lähemmin tätä ilmiötä, he kohtasivat yhden suuren ongelman. Kaikki tähän asti tutkitut kolloidit olivat sisältäneet pallomaisia hiukkasia, joilla ei ole suuntausta. On mahdotonta sanoa, missä pallo on edessään, koska sillä ei ole alkua eikä loppua, ellei joku halua kiittämätöntä tehtävää maalata mikroskooppisia nuolia jokaiseen hiukkaseseen. Tiedemiehet tekivät sen sijaan polymeerikemian avulla pieniä muovipartikkeleita (jotka olivat vielä suurempia kuin atomit tai molekyylit), jotka sitten venytettiin elliptiseksi. Nämä liitettiin sitten liuottimeen kolloidin muodostamiseksi.
Optisen mikroskoopin alla hiukkaset osoittivat muutoksia asennossa ja liikkeessä, mikä paljasti ennennäkemättömiä järjestelyjä, jotka olivat melkein uskomattomia.
Jotta kiteinen rakenne muodostuisi, sillä on oltava juuri se - järjestetty rakenne. Lasi on outo, koska se voi tuntua kiinteältä, mutta ei itse asiassa ole kiinteä eikä neste. Saatat huomata, että vanhemman ikkunalasin pohja on vain hieman paksumpi kuin yläosa, koska lasi vuotaa alaspäin erittäin hitaasti. Jotkut nestekiteet muuttuvat nemaattinen saavutettuaan lasimaisen tilan. Tämä tarkoittaa, että molekyylit ovat yhdensuuntaisia, ja vaikka ne pystyvät kellumaan ympäri, ne eivät voi pyöriä. Tämä kyvyttömyys kiertää tarkoittaa, että he eivät voi liikkua ja järjestellä itseään oikealla tavalla saavuttaakseen kiinteän kiteisen rakenteen.
mitkä ovat enkelinumerot
Nestemäinen lasi, jossa on ellipsoidihiukkasia, heijastaa paremmin sitä, mitä luonnossa tai tekniikassa tapahtuu. Kummassakaan tilanteessa ei tapahdu liikaa täydellisesti pallomaisia hiukkasia, ja jos näin tapahtuisi, hiukkasten suuntautumisen puute vaikeuttaisi vain tämän outon aineen tilan simulaatioita ja todellisia tapahtumia. Hiukkasten pitoisuuksien muuttaminen antoi tutkijoille mahdollisuuden nähdä liikkeen ja pyörimisen muutoksia, jotka muuten olisivat vältelleet niitä. He näkivät, että lasimaisia tiloja esiintyi tietyillä tiheyksillä, kun kierto jäätyi.
Tämä ei tarkoita, että kiteiden muodostuminen on tuomittu. Nestemäinen lasi kestää vain niin kauan, kun kolloidin hiukkaset, jotka ovat jumissa samanlaisessa suunnassa, muodostavat klustereita ja joutuvat toistensa tielle. Kun hiukkasilla on tarpeeksi energiaa, sekä oikea paine ja tilavuus, pyörimään uudelleen, ne siirtyvät nestelasitilasta nestekiteeseen, kun ne alkavat järjestyä uudelleen oikeaan järjestykseen.
Nestemäinen lasitila voi antaa kauan haetun paradigman, jossa tasapainokriittisten korrelaatioiden ja kriittisen hidastumisen ja lasin muodostumisen välistä vuorovaikutusta voidaan tutkia mikroskooppisesti, Fuchs ja Zumbusch sanoivat .
Tapahtuuko tämä siis kryptoniitille, kun se kiteytyy, vai mitä? Vain todellinen kryptolainen tietäisi vastauksen.
