Thủy tinh lỏng được phát hiện là trạng thái vật chất mới
Loại vật chất mới này có một số đặc tính khác so với thủy tinh thông thường.
Thủy tinh lỏng (Ảnh: New Atlas)
Thủy tinh là một vật liệu bí ẩn đáng ngạc nhiên. Hiện các nhà khoa học tại Đại học Konstanz đã xác định được một trạng thái vật chất mới gọi là thủy tinh lỏng. Loại vật chất mới này có một số đặc tính khác so với thủy tinh thông thường.
Từ trước đến nay, mọi người vẫn lầm tưởng thủy tinh là một loại chất lỏng. Tuy nhiên điều này không thực sự chính xác, về cơ bản thủy tinh là một chất rắn vô định hình. Thông thường khi một vật chất chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn, các nguyên tử trôi tự do sẽ được xếp vào một cấu trúc tinh thể. Tuy nhiên, điều này lại không xảy ra với thủy tinh. Các nguyên tử của thủy tinh lại "đông cứng" ở trang thái hỗn hợp.
Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra một dạng thủy tinh mới, nơi mà các nguyên tử thể hiện hành vi rất phức tạp, chưa bao giờ được thấy trong thủy tinh khối trước đây. Cụ thể, các nguyên tử này có thể di chuyển được nhưng lại không thể xoay.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra điều này trong một hệ thống mẫu của các chất huyền phù dạng keo. Hỗn hợp này được tạo thành từ các hạt rắn cỡ lớn trôi lơ lửng trong một chất lỏng, tạo điều kiện dễ dàng cho các nhà khoa học quan sát được hành vi vật lý của các nguyên tử hay phân tử. Thông thường, các hạt này có dạng hình cầu, nhưng trong những thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các hạt hình elip để có thể dễ dàng biết được chúng đang chỉ về hướng nào.
Một sơ đồ cho thấy vị trí và hướng của các hạt hình elip ở trạng thái thủy tinh lỏng (Ảnh: New Atlas)
Các nhà nghiên cứu đã thử nhiều dạng cô đặc của các hạt trong chất lỏng, theo dõi cách chúng di chuyển và xoay. Cuối cùng, họ đã phát hiện ra rằng mức cô đặc cao, các hạt sẽ ngăn cản sự xoay của nhau, nhưng chúng vẫn có thể di chuyển được và tạo ra một trạng thái vật chất có tên gọi là thủy tinh lỏng.
Andreas Zumbusch, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Ở các mức mật độ hạt nhất định, chuyển động định hướng bị ngừng lại, trong khi chuyển động tịnh tiến tiếp diễn, dẫn đến các trạng thái thủy tinh trong đó các hạt tập trung thành chùm để tạo nên những cấu trúc cục bộ với hướng tương tự nhau".
Nhóm nghiên cứu cho biết hành vi họ quan sát được xuất phát từ việc hai kiểu chuyển động của thủy tinh tương tác với nhau. Thủy tinh lỏng là thứ đã được dự báo từ hàng thập kỷ qua, các kết quả mới cho thấy những quy trình tương tự cũng có thể đóng vai trò trong các hệ thống cấu thành từ thủy tinh khác.
