Phát hiện trạng thái vật chất mới: Thuỷ tinh lỏng

Từ trước đến nay, người ta vẫn nhầm lẫn rằng thủy tinh là một chất lỏng. Nhưng điều đó không thực sự chính xác - về cơ bản, thủy tinh là một chất rắn vô định hình. Thông thường, khi một vật chất chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn, các nguyên tử trôi tự do trước đó sẽ xếp "ngay hàng thẳng lối" vào một cấu trúc tinh thể chật chội. Tuy nhiên, điều đó không xảy ra với thủy tinh: các nguyên tử của nó "đông cứng" ở trạng thái hỗn loạn.

Hay ít nhất thì đó là tình trạng thường xuyên diễn ra. Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra một dạng thủy tinh nơi các nguyên tử thể hiện một hành vi khá phức tạp, chưa bao giờ được thấy trong thủy tinh khối trước đây. Các nguyên tử này có thể di chuyển được, nhưng lại không thể xoay.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra điều này trong một hệ thống mẫu của các chất huyền phù dạng keo. Hỗn hợp này được tạo thành từ các hạt rắn cỡ lớn trôi lơ lửng trong một chất lỏng, tạo điều kiện dễ dàng cho các nhà khoa học quan sát được hành vi vật lý của các nguyên tử hay phân tử. Thông thường, những hạt này có dạng khối cầu, nhưng trong thử nghiệm này, nhóm đã sử dụng các hạt hình elip để có thể biết được chúng đang chỉ về hướng nào.


Thủy tinh lỏng là thứ đã được dự báo từ hàng thập kỷ qua.

Các nhà nghiên cứu đã thử nhiều dạng cô đặc của các hạt trong chất lỏng, theo dõi cách chúng di chuyển và xoay. Cuối cùng, họ phát hiện ra rằng ở mức cô đặc cao, các hạt sẽ ngăn cản sự xoay của nhau, nhưng chúng vẫn di chuyển được, tạo nên một trạng thái gọi là thủy tinh lỏng.

"Ở các mức mật độ hạt nhất định, chuyển động định hướng bị ngừng lại, trong khi chuyển động tịnh tiến tiếp diễn, dẫn đến các trạng thái thủy tinh trong đó các hạt tập trung thành chùm để tạo nên những cấu trúc cục bộ với hướng tương tự nhau" - theo lời tác giả trưởng của nghiên cứu, Andreas Zumbusch.

Nhóm nghiên cứu cho biết hành vi họ quan sát được xuất phát từ việc hai kiểu chuyển động của thủy tinh tương tác với nhau. Thủy tinh lỏng là thứ đã được dự báo từ hàng thập kỷ qua, và kết quả mới cho thấy những quy trình tương tự cũng có thể đóng vai trò trong các hệ thống cấu thành từ thủy tinh khác.

"Đây là một điều đặc biệt thú vị từ góc độ lý thuyết" - theo lời Matthias Fuchs, tác giả nghiên cứu. "Các thử nghiệm của chúng tôi đã mang lại bằng chứng về tác động lẫn nhau giữa những biến động đáng kể và sự ngừng chuyển động của thủy tinh mà cộng đồng khoa học đã tìm kiếm từ lâu".

TIN CŨ HƠN
Những điều bạn chưa biết về súng AK-47

Những điều bạn chưa biết về súng AK-47

AK-47 kể từ khi chính thức được đưa vào sử dụng năm 1949 cho đến nay vẫn luôn nắm giữ vị trí là khẩu súng trường phổ biến nhất và mang lại hiệu quả sử dụng cao nhất ở khắp nơi trên thế giới.

Đăng ngày: 26/12/2025
Sự thật về những lời đồn đoán kì bí xoay quanh ngôi nhà cô quạnh nhất thế giới ở Iceland

Sự thật về những lời đồn đoán kì bí xoay quanh ngôi nhà cô quạnh nhất thế giới ở Iceland

Tại một hòn đảo hoang sơ thuộc quần đảo Vestmannaejar ngoài khơi Iceland, nhiều năm nay đã tồn tại một căn nhà trắng trên sườn đồi xanh ngắt.

Đăng ngày: 26/12/2025
Tại sao ông già Noel lại mặc quần áo màu đỏ?

Tại sao ông già Noel lại mặc quần áo màu đỏ?

Ông già Noel, ông già Tuyết, Thánh Nicholas hay Santa Claus là cách gọi một người - linh hồn của lễ Giáng sinh. Hình ảnh của ông già Noel được lấy nguyên mẫu từ một nhân vật có thật trong lịch sử.

Đăng ngày: 25/12/2025
Ngày Đông chí là gì?

Ngày Đông chí là gì?

Ngày Đông chí là ngày mà thời gian ban đêm dài nhất trong năm ở bán cầu bắc, là ngày mà thời gian ban đêm ngắn nhất ở bán cầu nam.

Đăng ngày: 25/12/2025
Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh

Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh

Sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ hiện nay mang lại cho chúng ta nhiều loại hình giải trí dù bạn ở bất cứ đâu, bất cứ khi nào.

Đăng ngày: 25/12/2025
Sự thật bất ngờ về mù tạt mà bạn chưa biết

Sự thật bất ngờ về mù tạt mà bạn chưa biết

Ngoài ớt ra thì khi nói đến loại gia vị tạo ra vị cay, người ta sẽ nhắc ngay đến mù tạt. Tuy nhiên không nhiều người biết rằng, mù tạt có rất nhiều lợi ích cho sức khoẻ con người.

Đăng ngày: 25/12/2025
Ngắm bắn bằng một mắt hay hai mắt hiệu quả hơn?

Ngắm bắn bằng một mắt hay hai mắt hiệu quả hơn?

Chắc hẳn đời sinh viên ai cũng được cầm qua cây súng khi học quân sự. Thường thì chúng ta sẽ được tập cách ngắm bắn bằng một mắt.

Đăng ngày: 25/12/2025
Khoa Học News