El vidrio es un material peculiar pues a pesar de ser sólido, sus componentes no están organizados en una estructura cristalina como otros sólidos.
Sus moléculas se congelan en su lugar antes de que puedan organizarse en un cristal. La búsqueda por comprender el vidrio ha llevado a los investigadores a descubrir un nuevo estado de la materia: el vidrio líquido.
El vidrio líquido se creó con partículas que podían fluir, pero no podían girar. Como se informa en las actas de la Academia Nacional de Ciencias, este nuevo estado da una idea de cómo podría formarse el vidrio regular.
El punto de partida de esta investigación fue el uso de coloides, mezclas de partículas “grandes” dispersas a través de una segunda sustancia. Los geles y emulsiones son ejemplos de coloides. Estas sustancias pueden experimentar muchos fenómenos que ocurren en el material formador de vidrio, por lo que son un buen sustituto para estudiar esta transición vítrea.
El equipo involucrado en esta investigación decidió intentar algo diferente a los estudios anteriores. En lugar de utilizar partículas esféricas en su coloide, fabricaron partículas especiales elípticas (en forma de huevo). Al cambiar la concentración de estos en las mezclas, descubrieron el comportamiento inusual del vidrio líquido.
“Debido a sus distintas formas, nuestras partículas tienen orientación, en oposición a las partículas esféricas, lo que da lugar a tipos de comportamientos complejos completamente nuevos y no estudiados”, dijo en un comunicado el autor principal, el profesor Andreas Zumbusch, de la Universidad de Konstanz.
“En ciertas densidades de partículas, el movimiento de orientación se congeló mientras que el movimiento de traslación persistió, lo que resultó en estados vidriosos donde las partículas se agruparon para formar estructuras locales con una orientación similar”, dijo.
Lo que los investigadores vieron en esta sustancia en particular fueron dos transiciones de vidrio en competencia. Uno fue una transformación de fase regular, que es reversible. El otro fue un desequilibrio, que es irreversible. Esta combinación podría ser la que produzca las propiedades peculiares del vidrio.
“Esto es increíblemente interesante desde un punto de vista teórico”, dijo Matthias Fuchs, profesor de teoría de la materia suave condensada en la Universidad de Konstanz y el otro autor principal del artículo. “Nuestros experimentos proporcionan el tipo de evidencia de la interacción entre las fluctuaciones críticas y la detención cristalina que la comunidad científica ha estado buscando durante bastante tiempo”.
Con información de IFL Science
