科学家发现玻璃新状态“液体玻璃”

据外媒报道，看似平凡的玻璃其实是一种非常神秘的材料。现在来自康斯坦茨大学的科学家们已经发现了一种新的物质状态——液体玻璃，它有着一些不寻常的特性。通常情况下，当一种物质从液体变为固体时，原先自由流动的原子会排列成刚性晶体，但玻璃的情况并非如此：它的原子则是在无序状态下“冻结”的。

至少通常情况都是这样的。在这项新研究中，研究人员发现了一种玻璃的新形式，其中的原子表现出一种复杂的行为，这是以前在大块玻璃中从未见过的。本质上是，原子可以移动但不能旋转。

该研究小组在一个胶体悬浮液模型系统中發现了这一点。这些混合物是由悬浮在流体中的大型固体颗粒组成，这使得科学家更容易观察到原子或分子的物理行为。正常情况下，这些粒子是球形的，但在这次实验中，研究小组却使用了椭圆形粒子，这样他们就可以知道它们指向的是哪个方向。

研究人员测试了流体中不同浓度的粒子、追踪它们移动和旋转能力。最终他们发现，在浓度较高的情况下，这些粒子会阻止彼此旋转，但它们仍可以移动并形成液态玻璃状态。

该研究的主要论文作者Andreas Zumbusch指出：“在特定的粒子密度下，定向运动停止，而平移运动保持不变，这导致粒子聚集形成具有相似定向的局部结构的玻璃状态。”

液态玻璃已经被预测了几十年，现在新的观察表明类似的过程可能在其他玻璃形成系统中也有作用。

该研究的资深论文作者Matthias Fuchs表示：“从理论的角度来看，这是非常有趣的。我们的实验为临界波动和玻璃阻滞之间的相互作用提供了证据，这是科学界一直在研究的问题。”