Разработан новый метод изготовления стекла

Разработан новый метод изготовления стекла

Как известно, при охлаждении жидкостей либо температуры их плавления, они либо кристаллизуются, либо превращаются в стекло, которое, по сути, представляет собой особое состояние вещества, поскольку стекло обладает механическими свойствами твердого тела, но характеризуется такой же как у жидкостей аморфной структурой.

В 52-ом году прошлого века сэр Чарльз Фрэнк, профессор Бристольского университета, предположил, что структура стекла отнюдь не является беспорядочной, как это случается в случаях с любыми жидкостями, но содержит подобные квадратным антипризмам структурные мотивы. Несмотря на то, что не так давно экспериментально было подтверждено существование таковых мотивов, а теоретически их существование доказано было уже давно, роль их при стекловании жидкостей пока что объяснения не находила.

Совместная британо-германская научная группа из университетов Бристоля и Дюссельдорфа создала в ходе проведенного компьютерного моделирования новый уникальный тип стекла, располагая атомы сплава никеля и фосфора так, что они образовывали соответствующие полиэдры. Присущая жидкостям текучесть при появлении последних исчезает, так что вещество приобретает структуру твердого тела. То есть было установлено, что жидкость можно превратить в стекло путем простого изменения ее структуры без охлаждения.

Данный метод подразумевает под собой проведение комплексного моделирования жидкостей, выполненное в данном случае на суперкомпьютере Бристольского университета под наименованием BlueCrystal. Несмотря на то, что в ходе эксперимента образовалось большое количество полиэдров, расположение атомов в целом осталось достаточно хаотическим, тогда как кристаллизованная жидкость характеризуется периодическим расположением атомов. Все это указывает на то, что полученная твердая фаза является стеклом.

Так, было подтверждено, что структура вещества контролирует, будет ли итоговое вещество твердым или жидким. Скорее всего, это приведет к созданию новых видов стекла, к примеру, металлических стекол, прочность и легкость которых обещают им в практическим применении самое светлое будущее. Другим примером могут стать халькогенидные стекла, которые используются при производстве оперативной памяти для компьютеров и памяти, основанной на изменении фазового состояния.

---