Phát hiện trạng thái mới của vật chất, "lơ lửng" giữa rắn và lỏng?

Lý thuyết quen thuộc "vật chất có 3 trạng thái cơ bản là rắn, lỏng, khí" có thể vừa bị phá vỡ bởi phát hiện sốc của nhóm nghiên cứu đến từ Trường Đại học California ở Berkekey (UC Berkeley - Mỹ).

Ba nhà khoa học Dimitrios Fraggedakis, Muhammad Hasyim và Kranthi Mandadapu từ UC Berkerley phát hiện ra một số vật chất tưởng là chất rắn lại có "hành vi" rất kỳ lạ: Các hạt tĩnh bên trong chúng liên tục "co giật", nhúc nhích tại chỗ, thay vì phải hoàn toàn tĩnh như định nghĩa cơ bản về chất rắn.

Điều đó đã giúp họ chỉ ra thứ có thể là trạng thái thứ tư của vật chất trên địa cầu trong bài báo khoa học vừa công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.


Vùng màu vàng hiển thị nhiều phân tử di động hơn vùng màu xanh lam trong hai bức ảnh chụp ở hai trạng thái tương đối "mềm" và khá "cứng" khác nhau, khi nhiệt độ gần thay đổi - (Ảnh: Krathi Mandadapu)

Nhóm tác giả tạm gọi trạng thái chưa từng biết của vật chất này là "chất rắn vô định hình", một hỗn hợp kỳ lạ của chất rắn có trật tự tốt và chất lỏng liên kết lỏng lẻo.

Dạng vật chất này nhìn bằng mắt thường thì như chất rắn, nhưng trong nội tại thì lại có sự sắp xếp hỗn loạn của chất lỏng. Các hạt trong vật chất này có liên kết với nhau nhưng khá lỏng lẻo, nên vẫn nhúc nhích được. Nếu liên kết chắc hơn, chúng trở thành chất rắn. Liên kết mất dần, chúng hóa lỏng.

Một trong những thứ mà "chất rắn vô định hình" ẩn mình, chính là thủy tinh. Các thành phần cấu thành oxy và silicon bị nóng chảy khi đun nóng. Nếu được làm lạnh từ từ, các hạt bên trong vật liệu hình thành cấu trúc tinh thể có trật tự gọi là thạch anh.

Nhưng nếu bị làm nguội nhanh chóng, các hạt bên trong thủy tinh vẫn giữ sự sắp xếp không trật tự, và ở một nhiệt độ nhất định, nó trở thành chất rắn vô định hình, theo mô phỏng từ nhóm tác giả UC Berkeley.

Theo Science Alert, nhóm nghiên cứu tin rằng mô hình của họ có thể được mở rộng để hiểu quá trình chuyển đổi các trạng thái vật chất diễn ra như thế nào và đưa ra nền tảng lý thuyết cho những công nghệ vật liệu mới.

TIN CŨ HƠN
Chuyện về Vestal Virgin: Những trinh nữ

Chuyện về Vestal Virgin: Những trinh nữ "quyền lực" nhất La Mã cổ đại

La Mã cổ đại là xã hội gia trưởng nhưng cũng chính tại đây, xuất hiện nhóm phụ nữ được tôn kính như thần thánh: Trinh nữ Vestal.

Đăng ngày: 05/11/2025
Một công tắc trên máy bay khiến tất cả hành khách và phi công rơi vào hôn mê, 121 người tử vong

Một công tắc trên máy bay khiến tất cả hành khách và phi công rơi vào hôn mê, 121 người tử vong

Hai chiếc máy bay chiến đấu được cử lên kiểm tra xem chuyện gì đang xảy ra với chuyến bay 522 của hãng Helios.

Đăng ngày: 05/11/2025
10 địa danh hầu như ngày nào cũng mưa

10 địa danh hầu như ngày nào cũng mưa

Những cơn mưa triền miên khiến cuộc sống của người dân gặp nhiều khó khăn, nhưng thảm thực vật vô cùng tươi tốt.

Đăng ngày: 05/11/2025
Đổi nhầm đơn vị đo, nhân viên mặt đất khiến máy bay gặp nạn vì hết xăng giữa đường

Đổi nhầm đơn vị đo, nhân viên mặt đất khiến máy bay gặp nạn vì hết xăng giữa đường

Những gì các phi công làm sau đó đã biến tai nạn thành một phép màu.

Đăng ngày: 05/11/2025
Tìm hiểu về con cá bằng sắt Lucky Fish giúp ngăn ngừa thiếu máu

Tìm hiểu về con cá bằng sắt Lucky Fish giúp ngăn ngừa thiếu máu

Tham khảo thêm tài liệu và giải thích rõ hơn về quá trình phát triển của con cá Lucky Fish này cũng như những lợi ích mà nó mang lại.

Đăng ngày: 04/11/2025
Nguồn gốc tên gọi của các nguyên tố hóa học

Nguồn gốc tên gọi của các nguyên tố hóa học

Mỗi nguyên tố hóa học đều có một tên và ký hiệu riêng để dễ nhận biết.

Đăng ngày: 04/11/2025
Xem cách Trung Quốc xây xa lộ hơn 150km xuyên sa mạc bất chấp bão cát

Xem cách Trung Quốc xây xa lộ hơn 150km xuyên sa mạc bất chấp bão cát

Bất chấp nhiệt độ sa mạc mùa hè có thể lên tới 70 độ C, Trung Quốc vẫn đang tiếp tục xây dựng siêu dự án là tuyến đường cao tốc xuyên Taklimakan, sa mạc lớn nhất nước này.

Đăng ngày: 04/11/2025
Khoa Học News