研究人員發現了一種新的物質狀態：液態玻璃

玻璃確實是一種奇特的材料。 儘管是固體，但其成分並不像其他固體那樣以良好的晶體結構組織。 它的分子在組織成晶體之前就被凍結了。 為了了解玻璃，研究人員發現了一種新的物質狀態：液態玻璃。

液態玻璃是由能夠流動但不能旋轉的顆粒製成的。 據報道美國國家科學院院刊，這種新狀態讓我們深入了解普通玻璃是如何形成的。

這項研究的出發點是使用膠體，即「大」的混合物。 透過第二種物質分散的顆粒。 凝膠和乳液是膠體的例子。 這些物質可以經歷玻璃形成材料中發生的許多現象，因此它們是研究這些玻璃化轉變的良好代理。

參與這項研究的團隊決定嘗試一些與先前研究不同的東西。 他們沒有在膠體中使用球形顆粒，而是製造了特殊的橢圓形（蛋形）顆粒。 透過改變混合物中這些物質的濃度，他們發現了不尋常的液態玻璃行為。

「由於其獨特的形狀，我們的粒子具有方向性——與球形粒子相反——這產生了全新的、以前未研究過的複雜行為，」資深作者安德烈亞斯·祖布施教授康斯坦茨大學的一位教授在一篇文章中說道陳述。 “在一定的粒子密度下，定向運動凍結，而平移運動持續存在，導致粒子聚集形成具有相似方向的局部結構的玻璃態。”

研究人員在這種特殊物質中看到了兩種相互競爭的玻璃化轉變。 一種是規則的相變，它是可逆的。 另一種是非平衡狀態，不可逆。 這種組合可能會產生玻璃的特殊性能。

「從理論角度來看，這非常有趣，」說馬蒂亞斯‧福克斯博士康斯坦茨大學軟凝聚態理論教授，該論文的另一位資深作者。 “我們的實驗為科學界長期以來一直在尋找的臨界波動和玻璃停滯之間的相互作用提供了證據。”

了解玻璃不僅僅是製造窗戶的材料。 許多材料的行為類似於玻璃，包括塑膠和金屬，以及有機物質，例如蛋白質，甚至生物細胞。

液態玻璃的理論研究已經持續了二十年。 第一個成果將對材料科學領域產生深遠的影響。