Ученые открыли новую форму материи: жидкое стекло

Исследователи из Университета Констанца (Германия) сумели смоделировать структуру и поведение новой формы материи. Она получила название «жидкого стекла», потому что состоит из этого материала, но ведет себя иначе, чем привычное нам твердое стекло. Ученые полагают, что причина в неизвестных доселе аспектах физики частиц, из-за чего они образуют промежуточную форму между жидкостью и кристаллом.

То, что стеклянная масса не является твердым веществом, известно давно. Если взглянуть, как происходит переход от жидкой формы материи к твердой на примере той же воды, то мы увидим четкий упорядоченный процесс. В точке с наименьшей температурой начинают формироваться кристаллы, которые выстраиваются друг за другом в решетку, постепенно занимая весь объем материала. В случае со стеклом все иначе – кристаллическая решетка не образуется, никакого порядка нет, частицы просто застывают на своих местах.

В жидком стекле частицы не теряют подвижности, они могут смещаться в разные стороны. Но при этом вся масса частиц сохраняет строгую ориентацию в одну сторону, будто бы их притягивает некий магнит, хотя никакого магнитного поля нет. Тем не менее, воздействие этой неизвестной силы настолько велико, что растягивает частицы, делая их похожими на волокна в коллоидах. Именно применение коллоидной суспензии и позволило ученым получить модель жидкого стекла.

Частицы в жидком стекле по неизвестной причине не могут сформировать кристалл, вещество оказывается в промежуточном, «подвешенном» состоянии. Из-за этого его поведение и свойства становятся практически непредсказуемыми. Равно как и нет ответа, почему частицы вообще принимают такую форму – в ходе исследований она была подобрана экспериментально, после множества провальных попыток. Как подобные процессы происходят в природе, пока что тоже остается загадкой.