Por extraño que parezca, el vidrio es un material sorprendentemente misterioso. Ahora, científicos de la Universidad de Constanza han identificado un nuevo estado de la materia llamado vidrio líquido, que tiene algunas propiedades inusuales.
El vidrio es un sólido amorfo. Normalmente, cuando una sustancia pasa de ser líquida a ser sólida, los átomos que antes fluían libremente se alinean en una formación cristalina rígida. Sin embargo, ese no es el caso del vidrio: sus átomos se “congelan” en su estado desordenado.
O al menos, así es como suele ser. En este nuevo estudio, los investigadores descubrieron una forma de vidrio donde los átomos muestran un comportamiento complejo que nunca antes se había visto en el vidrio a convencional. Esencialmente, los átomos pueden moverse pero no son capaces de rotar.
El equipo hizo este descubrimiento en un sistema modelo de suspensiones coloidales. Estas mezclas están formadas por grandes partículas sólidas suspendidas en un fluido, facilitando a los científicos la observación del comportamiento físico de los átomos o moléculas. Normalmente estas partículas son esferas, pero para este experimento el equipo usó las elípticas para poder saber hacia qué dirección apuntaban.
Los investigadores probaron diferentes concentraciones de partículas en el fluido, registrando cuán bien podían moverse y rotar. Encontraron que en concentraciones más altas, las partículas se bloqueaban entre sí para no rotar, pero aún así podían moverse, formando un estado de vidrio líquido.
A ciertas densidades de partículas, el movimiento de orientación se congeló, mientras que el movimiento de traslación persistió, dando lugar a estados vítreos en los que las partículas se agruparon para formar estructuras con una orientación similar.
Andreas Zumbusch, autor principal del estudio.
El equipo dice que el comportamiento observado proviene de dos transiciones vítreas en competencia que interactúan entre sí. El vidrio líquido ha sido definido hace décadas, y la nueva evidencia sugiere que procesos similares podrían estar en funcionamiento en otros sistemas de formación de vidrio.
Esto es increíblemente interesante desde un punto de vista teórico. Nuestros experimentos proporcionan el tipo de evidencia de la interacción entre las fluctuaciones críticas y la detención de vidrio que la comunidad científica ha estado buscando durante bastante tiempo.
Matthias Fuchs.
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