Phát hiện ra trạng thái lỏng kỳ lạ tồn tại bên trong cấu trúc của thủy tinh, tiền để để thiết kế vật liệu mới

Khi đẩy vật chất tới giới hạn, chúng ta sẽ thường bắt gặp điều kỳ lạ xảy ra. Khoa học mới khám phá được một trạng thái mới của dung dịch trong khi tìm cách chế tác một loại thủy tinh siêu đặc nhưng lại siêu mỏng. Vật chất này sở hữu nhiều vận dụng, đơn cử như làm màn hình OLED hay cáp quang, nhưng chúng mong manh lắm. Trong quá trình đi tìm một sợi dây quang cứng cáp hơn, các nhà phát hiện ra một thứ vật chất lạ lùng.

Đáng chú ý hơn, việc phát hiện ra thể mới của nước sẽ giúp thủy tinh siêu mỏng ổn định hơn, đặc hơn trước. Đây sẽ là cánh cửa mở toang cho những cách vận dụng mới, những loại thiết bị mới chưa từng có.

Ảnh minh họa.

“ Có rất nhiều đặc tính ưa thiên nhiên xuất hiện, và chẳng ai nghĩ rằng lớp phim mỏng này có thể có những trại thái này. Đây là một loại vật liệu mới ”, nhà vật lý học Zahra Fakhraai công tác tại Đại học Pennsylvania cho hay.

Thủy tinh tà tà vật liệu đặc biệt, thường hình thành khi một dung dịch đông đặc lại. Dù sở hữu đặc tính giống vật chất rắn, cấu trúc bên trong của chúng vẫn tồn tại ở dạng lỏng. Cho đến giờ, khoa học vẫn đang tiếp khám phá quá trình chuyển giao giữa hai dạng.

Trong trường hợp thủy tinh siêu mỏng, quá trình chuyển giao thường gặp những vấn đề khó giải quyết như quá trình tinh thể hóa không như trông đợi. Thủy tinh mỏng mang nhiều đặc tính của vật chất dạng lỏng sẽ khiến sản phẩm rốt cục bất ổn, dễ xuống cấp.

Kết quả nghiên cứu mới là vậy kéo dài nhiều năm trời, các nhà khoa học thử áp dụng kỹ thuật ngưng tụ khí để xem có làm giảm đặc tính lỏng của sản phẩm thủy tinh siêu mỏng. Thông qua ngưng tụ khí, các nhà nghiên cứu phát hiện ra dạng mới của chất lỏng, chưa từng xuất hiện trong quá trình chế tác thủy tinh.

Hai tác giả nghiên cứu đứng trong phòng thí nghiệm của nhà vật lý học Zahra Fakhraai.

“ Hai chất lỏng có cấu trúc dị biệt, hao hao với graphene và xoàn, là hai vật liệu cứng, đều tạo thành từ carbon nhưng lại có dạng rắn khác nhau ”, giáo sư Fakhraai cho hay. Những thử nghiệm tiếp theo công nhận từng phân tử trong cấu trúc không tồn tại ở dạng tinh thể; dựa trên dạng hình của nó, các nhà nghiên cứu cho rằng ta có thể áp dụng kỹ thuật này cho những loại vật liệu khác nữa.

Đột phá mới mở ra tiềm năng chế tạo một loại thủy tinh siêu mỏng với độ đặc cao, duyệt y phương pháp ngưng tụ khí và trạng thái mới của dung dịch tồn tại bên trong thủy tinh. Trong mai sau, các nhà khoa học cầm xác định rõ cách thức chuyển thể kỳ lạ này.

“ ước mong của chúng tôi hiểu biết cơ bản này sẽ sản sinh ra nhiều vận dụng cũng như thêm khả năng thiết kế thủy tinh siêu mỏng với đặc tính cải thiện” , ô ng Fakhraai nói. “Nếu như hiểu được mối quan hệ giữa các cấu trúc bên trong thủy tinh siêu mỏng, chúng ta sẽ thiết kế được những sản phẩm tốt hơn ”.

Theo Science Alert