ماهیت واقعی شیشه

دانشمندان دانشگاه بریستول از برکت پیشرفت عظیم در شناخت ماهیت شیشه، این تصور ساخت وسایل مختلف از شیشه را در واقعیت ترسیم کردند.

به گزارش فیزورگ، مانند خودروها در راهبندان،در شیشه اتم‌ها نمی‌توانند به مقصد برسند زیرا مسیر ، توسط اتم‌های کناری بسته شده و در نتیجه اتم‌ها بسیار آهسته و کند حرکت می‌کنند و به همین دلیل شیشه هرگز کاملا یک جامد حقیقی نمی‌شود.

اکثر دانشمندان سعی کرده‌اند به ماهیت شیشه پی ببرند.

این فعالیت‌ها تا کنون بر روی تلاش برای شناخت این راه بندان متمرکز بود اما اکنون دکنر پدی رویال از دانشگاه بریستول و همکارانش از استرالیا و ژاپن نشان داده‌اند که این مشکل واقعا در مقصد قرار دارد و نه در خود راه بندان.
نتایج این تحقیقات در نشریه نیچر متریال منتشر شده است.

این گروه تحقیقاتی نشان داده است که شیشه به خاطر تشکیل ساختارهای اتمی خاصی در آن هنگام خنک شدن یعنی زمانی که اتم‌ها به مقصد می‌رسند، جامد نیست.

رویال افزود برخی مواد زمانی که خنک می‌شوند به صورت بلور در می‌آیند و اتم هایشان در الگوی بسیار منظمی موسوم به شبکه چیده می‌شود.
اگرچه شیشه می‌خواهد کریستالی باشد اما زمانی که خنک می‌شود اتم‌ها در یک چیدمان تقریبا تصادفی قرار می‌گیرند که این امر مانع شکل‌گیری یک شبکه منظم می‌شود.

سر چارلز فرانک از دانشکده فیزیک دانشگاه بریستول در دهه ‪ ۱۹۵۰‬گفت چیدمان این گیرافتادن می‌تواند آیکو ساهدران ( جسم ‪ ۲۰‬وجهی که هر وجه به شکل مثلث است) را شکل دهد اما در آن زمان نتوانست این یافته خود را به صورت تجربی نشان دهد و اکنون دانشمندان تصمیم گرفتند این آزمایش را رویال گفت این آزمایش را به منظور اثبات گفته‌های وی انجام دادیم.

مشکل این است که به خاطر کوچکی بسیار نمی‌توان آنچه را بر اتم‌ها در هنگام خنک شدن می‌گذرد مشاهده کرد.
از این رو با دانشمندان از ذرات خاصی موسوم به کلوئیدها استفاده کردند . اندازه کلوئیدها که اتم‌ها را تقلید می‌کنند در حدی است که با استفاده از پیشرفته‌ترین میکروسکوپها می‌توان آنها را مشاهده کرد.
پژوهشگران سپس برخی از این ذرات را خنک و آنچه را که روی می‌دهد مشاهده کردند.
محققان دریافتند ژلی که این ذرات شکل می‌دهند نیز می‌خواهند کریستالی شوند اما به خاطر شکل‌گیری ساختارهای ‪۲۰‬وجهی مانند، قادر به این کار نیستند واین درست همان چیزی بود که فرانک در ‪ ۵۰‬سال پیش پیش بینی کرده بود.

شکل‌گیری این ساختارها موجب گرفتار شدن مواد می‌شود و توضیح می‌دهد که چرا شیشه، نه مایع است و نه جامد و فقط شیشه است

منبع:

ايرنا