Q-glass, zupełnie nowy rodzaj ciała stałego – odkryli amerykańscy naukowcy. To na razie wstępne badania i nie wiadomo, czy odkrycie okaże się przełomowe, czy zostanie tylko ciekawostką naukową.

Właściwości q-glass nie są identyczne z żadną z dotychczas znanych faz substancji stałej. Budową różni się zarówno od kryształów, kwazikryształów jak i fazy szklistej.

W krystalicznym ciele stałym występują uporządkowane atomy, podobnie w kwazikryształach, natomiast w fazie szklistej – niepoukładane cząsteczki, a jak wewnątrz wygląda q-glass? 

Podobne do kryształów

Badania wykazały, że cząsteczki q-glass rosną w bardzo regularny sposób. Najpierw powstają okrągłe „ziarna”, później krystaliczne otoczki, więc struktura jest w pewien sposób uporządkowana. Co czyni je podobnymi po kryształów.

Istnieje jednak zasadnicza różnica, która tkwi w zachowaniu się tej substancji podczas chłodzenia stopów. Wiadomo, że w pewnych obszarach stopu wytwarzają się wówczas uporządkowane formy krystaliczne. Kiedy natomiast proces zachodzi bardziej gwałtownie, w stopie powstaje tzw. faza szklista (amorficzna), czyli chaotyczna, bo cząsteczki nie mają czasu na to, żeby łączyć się w kryształy.

Naukowcy zauważyli odwrotne zjawisko. Po ochłodzeniu stopu aluminium, żelaza i krzemu okazało się, że jako pierwsza powstała faza szklista, jednak trwało to na tyle długo, że utworzyły się i „wybrały” pewne związki chemiczne, „odrzucając” inne ze stopu, które w procesie dalszego chłodzenia połączyły się tworząc kryształy. Cały proces spowodował, że naukowcy twierdzą, iż jest to kolejna faza ciała stałego.

– To najdziwniejszy materiał jaki widziałem. Niesamowite, zachowuje się jak kryształ, ale nim na pewno nie jest – powiedział dr Lyle Levine z Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii (NIST).

Badania trwają

Jest jeszcze zbyt wcześnie, aby stwierdzić czy q-glass odegra istotną rolę w świecie czy będzie tylko ciekawostką naukową. Na tym etapie naukowcy muszą jeszcze poszukać konkretnych dowodów na to, że q-glass to nowy rodzaj substancji stałej.

Badacze wykonali szereg testów na nowej substancji w Argonne National Laboratory i NIST, a swoje wyniki opublikowali w „Physical Review Letters”.

Źródło: huffingtonpost.com, tm

Polecane: