Регистрация
» » Странная жидкость, которая ведёт себя как кристалл

Странная жидкость, которая ведёт себя как кристалл

12-08-2013, 17:47
Странная жидкость, которая ведёт себя как кристалл
Охладите что-нибудь до необходимой температуры, и оно превратится в твёрдый кристалл, гласят классические физические теории. Хотя возможно, это не всегда так, и 2 исследователя из Института La Sapienza в Риме считают, что они выявили случаи, когда жидкообразное состояние является наиболее устойчивым, чем твёрдый кристалл.

Чтобы достичь желаемого результата эксперимента, подробности которого были несколько дней назад опубликованы в журнале «Nature Physics», учёные применяли компьютерную симуляцию для создания «воды, которая не классифицируется жидкостью». Несмотря на то что опыт был проведён в виртуальной среде, он даёт нам главные представления о формировании кристаллов.

Чтобы получить эту необычную жидкость, исследователи начали с коллоида – жидкости со взвешенными в ней частицами. Классическим примером коллоида является молоко – которое представляет собой фактически воду, но выглядит белым из-за большого количества взвешенных в нём частиц жира и белка. Заморозьте молоко, и оно превратится в кристаллизованную воду, а все белые частицы отделятся от него и затвердеют.

Особенностью коллоида является то, что если его молекулы связаны друг с другом определённым образом, то кристаллизации в нём не происходит. Вместо этого, коллоид принимает стабильную форму, которая кажется твёрдой, но имеет молекулярную структуру жидкости.

Ведущий автор исследования, физик Фрэнк Смолленбург, симулировал такой коллоид на компьютере, и выяснил, как он ведёт себя при понижении температуры. Использовав модель с четырьмя молекулярными связями, он обнаружил, что если эти связи были жёсткими, кристаллизация наступала быстро. Однако если они были гибкими, связи оставались неупорядоченными и формировали комковатые агломерации. При дальнейшем охлаждении они становились подобны стеклу – неупорядоченные молекулы, которые не двигаются, но формируют нечто вроде аморфного твёрдого тела.

«Когда мы сделали эти связи достаточно гибкими, жидкая фаза оставалась стабильной даже при экстремально низких температурах», говорит Смолленбург. «Частицы просто отказывались формировать кристалл, пока их не сжимали до очень высокой плотности».

И что самое интересное — эта компьютерная симуляция описывает также и некоторые реальные системы. Существуют полимеры и большие органические молекулы вроде ДНК, которые имеют сходные характеристики. Таким же образом можно симулировать даже воду и кварц.

Следующим шагом учёных станут эксперименты с настоящими материалами для изучения полимеров. Смолленбург сообщает, что его группа объединилась с французской командой, которая исследует полимеры, ведущие себя как кварц при нагревании. Проделав определённую работу, можно будет применить новую симуляцию и к этим веществам, говорит Смолленбург.
Автор: admin
Прочитали - 351
Распечатать
Комментарии к новости0
Комментировать
О нашем сайте

На нашем новостном портале вы можете узнать самые свежие новости, происшествиями в мире, политике стран, самые разнообразные мировые новости ждут Вас на нашем сайте, вы можете дискутировать с другими посетителями нашего портала novostimira.net обсуждать самые насущные горячие новости как вашей страны, так и новости всего мира, проставляя рейтинг новостям, вы делаете их более популярными во всём мировом интернет сообществе. Будь в курсе всех событий мировых новостей, делись всей информацией на нашем сайте в социальных сетях. Новости мира - твой новостной портал в мировые новости !

Copyright © 2014 - 2018 NovostiMira.net

  • Яндекс.Метрика