حالت جدیدی از شیشه؛ شیشه‌ی مایع
حالت جدیدی از شیشه؛ شیشه‌ی مایع
مجله علمی ایلیاد - شیشه واقعاً ماده‌ی عجیب و غریبی است. اگرچه شیشه جامد است، ولی اجزای آن در یک ساختار کریستالی درست مانند دیگر جامدات سازماندهی نشده‌اند. مولکول‌های شیشه در جایی که قرار دارند قبل از اینکه درون یک شبکه‌ی کریستالی قرار بگیرند، منجمد می‌شوند. تلاش‌ها برای درک بیشتر شیشه باعث شده دانشمندان حالت جدیدی از ماده را کشف کنند؛ شیشه‌ی مایع.
شیشه‌ی مایع با ذراتی ساخته شده است که قابلیت جریان داشتن دارند، ولی امکان دوران ندارند. نتایج مطالعه‌ی انجام شده در مورد این حالت جدید در کنفرانس آکادمی ملی علوم آمریکا ارائه شده است. محققین می‌گویند که این حالت جدید می‌تواند کمک کند تا شکل‌گیری شیشه‌های معمولی را بهتر درک کنیم.
شروع انجام این تحقیقات در واقع کولوئیدها بوده‌اند. کولوئیدها مخلوطی از ذرات بزرگ هستند که در ماده‌ی دیگری پراکنده شده‌اند. ژل‌ها و امولسیون‌ها نمونه‌هایی از کولوئیدها هستند. این مواد پدیده‌هایی را تجربه می‌کنند که در مواد مشابه شیشه رخ می‌دهد. بنابراین می‌توان از آن‌ها برای مطالعه‌ی حالت‌های شیشه استفاده کرد.
محققین تصمیم گرفتند در این مطالعه چیزی متفاوت از مطالعات گذشته را مورد بررسی قرار دهند. آن‌ها به جای استفاده از ذرات کروی در کولوئید خود، ذرات بیضوی خاصی برای این کار درست کردند. تغییر غلظت این ذرات در مخلوط، باعث بروز رفتارهای خاصی از شیشه‌ی مایع در ماده‌ی مورد بررسی شد.
پروفسور «آندریاس زومبوش» از دانشگاه کونستانز به‌عنوان سرپرست این تحقیق، می‌گوید: «ذرات مورد استفاده توسط ما به خاطر شکل متفاوت خود دارای جهت‌گیری‌های خاصی در مخلوط خواهند بود، ولی ذرات کروی جهت‌گیری خاصی درون مخلوط ندارند. بنابراین رفتاری که مخلوط ما از خود نشان می‌دهد، چیزی متفاوت از مطالعات گذشته است. اگر چگالی ذرات موجود در مخلوط به میزان خاصی باشد، حرکت‌های جهتی موجود در مخلوط متوقف می‌شوند، ولی حرکت کلی ذرات وجود خواهند داشت. در این صورت حالت شیشه‌ای ایجاد می‌شود و ساختارهایی شامل خوشه‌های ذرات به صورت محلی در مخلوط تشکیل می‌شوند که هر کدام از خوشه‌ها دارای جهت‌گیری خاص خود هستند.»
چیزی که محققین در این ماده‌ی خاص دیده‌اند، ترکیبی از دو حالت شیشه‌ای است. یکی از آن‌ها فاز شیشه‌ای عادی است که دارای حالتی برگشت‌پذیر است و فاز دوم در حالت غیرتعادلی است و وضعیت آن برگشت‌ناپذیر است. این ترکیب همان چیزی است که خصوصیات عجیب و غریب شیشه را به آن می‌بخشند.
دکتر «ماتیاس فاش» از دانشگاه کونستانز، می‌گوید: «این کشف جدید از نظر تئوری اهمیت بالایی دارد. آزمایش‌های ما شواهدی ارائه داده‌اند که می‌توانند برای مطالعات آینده مورد استفاده قرار گیرند.»
شیشه نه تنها در پنجره‌ی خانه‌ها استفاده می‌شود، بلکه شناخت بهتر آن می‌تواند به شناخت بهتر دیگر مواد شامل پلاستیک‌ها، فلزات و مواد آلی مانند پروتئین‌ها و حتی سلول‌های بیولوژیکی نیز کمک کند.