gov-civil-vilareal.ptEl vidrio líquido es el estado de materia más nuevo y extraño que ha surgido
>Kriptonita y cristales kyber pueden parecer algunas de las sustancias naturales más increíbles en la ciencia ficción (y en planetas ficticios), pero las cosas aquí en la Tierra pueden volverse aún más extrañas.
No es vidrio derretido ni sólido ni líquido, pero los científicos ahora han descubierto un nuevo estado de la materia conocido como vidrio líquido . Sus partículas individuales pueden moverse pero no rotar. El vidrio líquido se produce en coloides , que tienen una sustancia dispersa a través de otra, aunque ninguna sustancia puede separarse o asentarse como en soluciones o suspensiones. Cuando ciertos coloides se vuelven lo suficientemente densos, su estructura se arruina en este estado vítreo. Permanecerá así hasta que la estructura vuelva a ordenarse.
El físico Matthias Fuchs y el químico Andreas Zumbusch de la Universidad de Konstanz en Alemania indujeron el estado de vidrio líquido en un laboratorio utilizando coloides que ellos mismos crearon. Después de usar partículas en una forma con la que nunca antes se había experimentado, querían ver qué sucedía durante el lentes de transición y tengo algo digno de Superman o Guerra de las Galaxias .
Las suspensiones de coloides elipsoidales forman un estado inesperado de la materia, un vidrio líquido en el que las rotaciones se congelan mientras que las traslaciones permanecen fluidas, Fuchs y Zumbusch dijo en un estudio publicado recientemente en PNAS . El análisis de imágenes revela precursores nemáticos hasta ahora desconocidos como elementos estructurales característicos de este estado. La obstrucción mutua de estos racimos ramificados impide el orden cristalino líquido.
Cuando Fuchs y Zumbusch observaron más de cerca este fenómeno, se enfrentaron a un problema importante. Todos los coloides estudiados hasta ahora contenían partículas esféricas que no tenían orientación. Es imposible saber hacia dónde se enfrenta una esfera, porque no tiene principio ni fin, a menos que alguien quiera la ingrata tarea de pintar flechas microscópicas en cada partícula. Lo que hicieron los científicos en cambio fue usar la química de polímeros para producir pequeñas partículas de plástico (que aún eran más grandes que los átomos o moléculas) que luego se estiraron en una forma elíptica. A continuación, se incorporaron a un disolvente para crear un coloide.
Bajo un microscopio óptico, las partículas mostraron cambios de posición y movimiento que revelaron algunos arreglos nunca antes vistos que eran casi increíbles.
Para que se forme una estructura cristalina, tiene que tener precisamente eso: estructura ordenada. El vidrio es extraño porque puede sentirse sólido, pero en realidad no es ni sólido ni líquido. Puede notar que la parte inferior de un cristal de ventana antiguo es solo un poco más gruesa que la parte superior porque el vidrio rezuma hacia abajo extremadamente lentamente. Algunos cristales líquidos se vuelven nemático después de alcanzar un estado vidrioso. Esto significa que las moléculas son paralelas y, aunque pueden flotar, no pueden rotar. Esta incapacidad para rotar significa que no pueden maniobrar y reorganizarse de la manera correcta para lograr una estructura cristalina sólida.
El vidrio líquido con partículas elipsoides es un mejor reflejo de lo que realmente sucede en la naturaleza o la tecnología. No se obtienen demasiadas ocurrencias de partículas perfectamente esféricas en ninguna de las situaciones, y si eso sucediera, la falta de orientación de las partículas solo haría que las simulaciones y las ocurrencias reales de este extraño estado de la materia fueran más difíciles de estudiar. Cambiar las concentraciones de las partículas permitió a los científicos ver cambios en el movimiento y la rotación que de otro modo los habrían eludido. Vieron que los estados vidriosos ocurrían en densidades específicas cuando la rotación se congelaba.
Esto no significa que la formación de cristales esté condenada al fracaso. El vidrio líquido solo durará mientras las partículas en el coloide, pegadas en una orientación similar, formen grupos y se interpongan entre sí. Cuando las partículas tienen suficiente energía, más la presión y el volumen correctos, para rotar nuevamente, pasan de un estado de vidrio líquido a un cristal líquido a medida que comienzan a reorganizarse en el orden correcto.
El estado de vidrio líquido puede proporcionar el paradigma buscado durante mucho tiempo donde la interacción entre las correlaciones críticas de equilibrio y la desaceleración crítica versus la formación de vidrio se puede estudiar microscópicamente, Fuchs y Zumbusch dijeron .
Entonces, ¿le sucede esto a la kriptonita cuando cristaliza, o qué? Solo un kryptoniano real sabría la respuesta.
