суббота, 14 апреля 2012 г.

Учёные безуспешно попытались проникнуть в молекулярную природу стекла

Учёные безуспешно попытались проникнуть в молекулярную природу стеклаДля обывателя стекло — это в первую очередь один из старейших, ценнейших и многогранных материалов. А для учёных — ещё и один из самых интригующих типов твёрдого тела, поскольку стекло совмещает в себе свойства, характерные как для жидкостей, так и для твёрдых веществ. По определению стекло является некристаллическим (аморфно-изотропным) твёрдым телом, которое переходит в настоящую жидкость при нагревании выше так называемой точки стеклования. При достижении этой критической температуры — где-то между 520 и 600 ˚C (для самых обычных типов стекла) — образующаяся вязкая масса состоит одновременно из жидкости (текучие области) и твердообразной массы (присутствуют жёстко связанные домены). Причём состояние это является квазиравновесным и может сохраняться сколь угодно долго.

Десятилетиями учёные старались понять, как именно ведёт себя стекло на молекулярном уровне при приближении к температуре фазового перехода. Научная группа из Мичиганского университета (США) под руководством Кевина Кубарыча решила воспользоваться преимуществом ультрабыстрой лазерной спектроскопии для наблюдения за самыми стремительными молекулярными движениями в жидкости с температурой, слегка превышающей точку стеклования. Своим исследованием учёные собирались снять тот налет «мистики», который окружает феномен стекла как форму твердого тела, то есть ответить на вопросы, почему при наличии ближнего порядка отсутствует дальний, почему всё же возникает ближний, почему при наличии областей кристалличности материал не кристаллизуется...

...А настоящим результатом работы, отчёт о которой опубликован в журнале Physical Review, стало, пожалуй, дальнейшее укрепление «мифологии» стекла. Обнаружилось, что даже при разрешении в 1 пикосекунду всё равно наблюдается феномен «динамической блокировки», характерной для некоторых коллоидных систем, когда молекулы буквально запираются в своих позициях, но при этом структурно стекло при данной температуре неотличимо от жидкости.

Что является причиной или силой, порождающей «динамическую блокировку», пока можно только догадываться, зато очевидно, что стекло не хочет забывать о своей уникальности даже после расплавления и, находясь в жидком фазовом состоянии, всё равно остаётся стеклом!

Подготовлено по материалам Мичиганского университета.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

В поисках аватаров-преступников
Полицейская машина останавливается у дома с разбитыми окнами и выломанной дверью. В комнатах беспорядок, многие ценные вещи украдены. «Вы видели, кто это сделал?» Потрясённая хозяйка отвечает: «Да, у него были большие фиолетовые дреды, зелёные губы, и одет он был как Майкл Джексон». В реальности столь необычного преступника нашли бы сразу. Но взлом состоялся в мире виртуальном, где причудливые а...
  (читать дальше)

Опубликован дневник дочери Дарвина
Проект Darwin Correspondence с разрешения потомков Чарльза Дарвина впервые опубликовал короткий, но яркий и весьма показательный дневник Генриетты — дочери великого натуралиста. Многие члены семьи Дарвина помогали ему с редактурой сочинений, но на Генриетту учёный полагался больше остальных. Именно она была главным редактором книги «Происхождение человека и половой отбор» (1871). Значительную ...
  (читать дальше)

Как мозг отличает знакомое от незнакомого
Учёные нашли два типа нейронов, одни из которых реагируют на известные вещи, другие — отвечают за запоминание незнакомых объектов. Когда мы смотрим на разные предметы, в мозгу работают разные нейроны — для знакомых и незнакомых вещей. Исследователи из Университета Брауна (США) вживляли микроэлектроды в нейроны мозга обезьян и показывали животным 125 известных предметов и 125 новых. Для экспериме...
  (читать дальше)

Короля делает свита
Люди власти подвержены посторонним влияниям больше, чем простые обыватели. Аврааму Линкольну приписывают такие слова: для того чтобы узнать нрав человека, нужно наделить его властью. Многие, наверное, согласились бы с тем, что власть выявляет хорошие и плохие качества, до поры до времени не имевшие возможности выйти из тени. Однако исследование психологов из Университетского колледжа в Лондоне и...
  (читать дальше)

Кто будет следующим «Инстаграмом»?
На днях безумная корпорация Facebook за какой-то миллиард долларов приобрела весьма посредственный стартап Instagram, которому на тот момент исполнился всего год. Фирмочка заинтересовала веб-магната Цукерберга обычным приложением, которое позволяет фотографировать, пропускать снимки через разные фильтры «для девочек» и затем делиться ими с подружками. Вскоре «Фейсбук» проведёт первичное размещен...
  (читать дальше)

Открыт новый тип кросс-сочетания в органическом синтезе
Американские химики проявили нетрадиционный подход к органическим реакциям кросс-сочетания с образованием новых С–С-связей, похоже, открыв путь к быстрому и эффективному синтезу широкого спектра органических соединений. Наибольшее число используемых в фармацевтической и тонкой химической промышленности реакций кросс-сочетания представлено взаимодействием нуклеофильных органобороновых кислот с эл...
  (читать дальше)

Катер-дрон может быть принят на вооружение ВМС США
Компания Textron представила Common Unmanned Surface Vessel (CUSV) — надводное судно общего назначения без экипажа, недавно построенное на верфи в Новом Орлеане. В его задачи будут входить патрулирование, разведка и даже ударные операции — любая «нудная и опасная» работа. По виду дрон похож на обычный патрульный торпедный катер — правда, весьма небольшой (менее 12 м в длину, 3,08 м в ширину...
  (читать дальше)

Фемтосекундные лазерные импульсы сжали в двадцать раз
В Физическом институте им. П. Н. Лебедева (ФИАН) проведена серия экспериментов по сжатию лазерных импульсов. 300-фемтосекундный импульс излучения иттербиевого лазера с длиной волны 1 030 нм и энергией 150 мкДж был преобразован в импульс длительностью 15 фемтосекунд с длиной волны 515 нм. В работе участвовала троицкая компания «Авеста-Проект», намеревающаяся использовать новую технологию сжати...
  (читать дальше)

Пещерные бактерии выработали устойчивость к антибиотикам в отсутствие самих антибиотиков
В одной из американских пещер исследователи нашли бактерии, которые, несмотря на исключительную изолированность от окружающего мира, продемонстрировали столь же исключительную устойчивость почти ко всем известным на сегодня антибиотикам. Исследователи из Университета Макмастера (Канада) обнаружили бактерии, которые выработали у себя устойчивость к антибиотикам ещё в те времена, когда никаких ант...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)