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玻璃的双重个性终于解释了

点击量:   时间:2017-03-15 11:31:02

作者:科林巴拉斯(图片来源:维基共享资源)虽然玻璃感觉像是一种固体,但它的分子不能完全沉淀成规则的三维晶格,而是采取无序排列的液体玻璃表现如此的原因尚不清楚然而,现在,研究人员现在说他们已经发现它是如何获得其不寻常的特性该研究可以为开发结合了金属和玻璃的最佳性能的新材料铺平道路一个国际团队使用了一个装有塑料颗粒的凝胶,其厚度仅为2微米,以模拟玻璃冷却时会发生什么英国布里斯托尔大学的研究小组成员Patrick Royall表示,这些颗粒的表现方式与玻璃中的分子相同,并且足够大,可以在显微镜下轻松看到为了模拟凝胶中的温度变化,Royall的团队逐渐添加了第二种聚合物,最终胶体翻转成玻璃状状态使用共聚焦显微镜,能够以3D形式显示结构,研究人员发现这些颗粒一起形成具有五重对称性的二十面体结构这种几何形状不能一起开槽或镶嵌,以形成固体的常规3D晶格特征但同样地,它们不能自由移动,因为它们比原始粒子大 Royall认为真实玻璃的分子具有相同的二十面体结构,使其不能结晶成固体,但不足以具有类似液体的特性据推测,50年来,二十面体结构落后于眼镜的性质,但这是该实验室首次确认该过程 “很长一段时间,没有人真正展示过玻璃的结构,”Royall说,“但我们已经能够证明玻璃的结构与液体的结构有何不同”创造形成的金属他补充说,二十面体结构,因为它们很酷,可以创造一种新的“金属玻璃”材料如果没有典型金属的有序晶体结构,这些材料可能更能抵抗金属失效,当晶体层彼此相互剪切时可能会发生金属失效这在金属承受高应力的情况下是有用的,例如飞机机翼期刊参考:Nature Materials(DOI: