Физики впервые увидели переходное состояние между кристаллом и жидкостью

Физикам в первый раз удалось визуализировать переходное состояние между жидкостью и кристаллом. Ученым удалось не только сфотографировать его, но кроме того снять кино о ходе перехода. Статья, в которой авторы обрисовывают использованную ими результаты и технологию, размещена в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Коротко новая работа изложена в пресс-релизе Университета Эмори, где трудятся ученые.

Физики впервые увидели переходное состояние между кристаллом и жидкостью

Красным продемонстрированы шарики, находящиеся
в жидком состоянии, синим – в жёстком,
а желтым – в переходном состоянии.

Переходы между кристаллическим (жидкостью) и твёрдым состоянием происходят, к примеру, в воде с кубиками льда. Теоретические базы этого явления были созданы еще в 1965 году, но до сих пор у физиков не было экспериментальных данных, каковые бы являлись наглядным доказательством теории.

Авторы новой работы решили смоделировать переходы кристалл-жидкость в коллоидной суспензии, применяя пластиковые шарики, размер которых не превышал диаметр клеточного ядра (около 6–10 микрометров). При помощи таких шариков исследователи смогли разглядеть процесс перехода в целом без некоторых несущественных подробностей.

Ученые поместили шарики на конусовидные стекла, размещенные вертикально. Высокая концентрация шариков соответствовала жёсткому состоянию, а низкая – жидкому. Под действием гравитации на протяжении стекла образовывался градиент концентрации.

Применяя конфокальный микроскоп, ученые сделали множество снимков, из которых смонтировали фильм о поведении шариков в переходной территории.

По словам исследователей, они не ожидали, что слой шариков-молекул, каковые уже не будут в кристаллическом состоянии, но еще не стали «полноценной» жидкостью, окажется столь узким. В среднем, он не превышал толщины двух шариков.

В зависимости от концентрации (а следовательно, состояния) шарики были искусственно окрашены в различные цвета. Красным продемонстрированы шарики, находящиеся в жидком состоянии, синим – в жёстком, а желтым – в переходном состоянии.

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Омской вате добавят нанотехнологий
  • Следующая статья:Химики придумали новую химическую реакцию для фармацевтики

Ученые открыли новое состояние материи


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: