将材料推到极限,可能会发生奇怪的事情 - 例如发现以前未知的液体阶段,该阶段已由研究的科学家报道了超薄,高密度玻璃的发展。
这些类型的玻璃以多种方式使用,包括在OLED显示器和光纤中使用,但它们可能存在稳定性问题。通过解决这些问题的努力,这种不同类型的材料已经曝光。
至关重要的是,新发现的液相承诺比以前材料更稳定且更密集的薄玻璃 - 这种进步可以打开使用玻璃甚至全新类型的设备的不同方式。
“有很多有趣的特性无处不在,没有人认为在薄膜中,您可以看到这些阶段,”物理学家Zahra Fakhraai说来自宾夕法尼亚大学。
“这是一种新型材料。”
玻璃是一种非常特殊的材料类型,通常形成液体固化。虽然它的性质变得很像固体,但在内部,玻璃的结构并没有从液相发生太大变化。它仍然存在一个引人入胜的过渡对于科学家。
在超薄玻璃的情况下,这种过渡可能很难管理而不会遇到结晶等问题,尤其是在较大的尺度上。薄眼镜比正常人保留更多的液体特性,这可能导致不稳定和降解。
在其他眼镜中,使用一种称为蒸气沉积的技术 - 直接将气体直接变成固体 - 而不是冷却液体,但尚不清楚这是否有助于提高超薄眼镜的稳定性。
在新研究中,研究人员花了多年的时间进行实验,以确定蒸气沉积实际上会降低薄玻璃的某些类似液体样性能。
正是通过此过程,当发现高密度过冷液体的新阶段时,发现了与液相不同的液相,通常在产生超薄玻璃时观察到。
“这两种液体具有不同的结构,类似于钻石都是由碳制成的固体,但存在着非常不同的固体形式,”Fakhraai说。
后续实验证实了单个分子的包装到不是晶体而是其他的结构中。根据该阶段的几何形状,研究人员认为对其他类型的材料也可能有影响。
这意味着通过蒸气沉积和玻璃中液体的新阶段产生具有更高密度的超薄玻璃的潜力。
计划进一步的研究确切确定这种相过渡是如何产生的,包括对沉积阶段进行更仔细的研究,它可以帮助科学家解决其他剩余的一些玻璃的奥秘。
“我们的希望是,这种基本的理解激发了更多的应用和更好地设计具有类似特性的薄膜眼镜的能力,”Fakhraai说。 “如果在薄膜中了解了结构 - 秘密关系,我们可以通过设计做得更好。”
这些发现将于本周发表PNAS。
编辑注释(2021年8月19日):本文的较早版本错误地解释了蒸气沉积的基础知识,该蒸气沉积直接变成了固体。现在已更正该错误。