Wissenschaftler entdecken neuen Zustand von Glasflüssigkeit
Das scheinbar gewöhnliche Glas ist in Wirklichkeit ein sehr mysteriöses Material. Nun haben Wissenschaftler der Universität Konstanz einen neuen Aggregatzustand entdeckt – flüssiges Glas –, das einige ungewöhnliche Eigenschaften aufweist. Normalerweise ordnen sich beim Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den festen Zustand die zuvor frei fließenden Atome zu starren Kristallen an, bei Glas ist dies jedoch nicht der Fall: Seine Atome werden in einem ungeordneten Zustand „eingefroren“.
Zumindest ist das normalerweise der Fall. In der neuen Studie haben Forscher eine neue Glasform entdeckt, in der Atome ein komplexes Verhalten zeigen, das bisher in Massenglas nicht beobachtet wurde. Grundsätzlich können sich Atome bewegen, aber nicht drehen. Das Forschungsteam fand dies in einem kolloidalen Suspensionsmodellsystem. Diese Mischungen bestehen aus großen Feststoffpartikeln, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, was es auch Wissenschaftlern erleichtert, das physikalische Verhalten von Atomen oder Molekülen zu beobachten. Normalerweise sind diese Partikel kugelförmig, aber in diesem Experiment verwendete das Team elliptische Partikel, damit sie wissen konnten, in welche Richtung sie zeigten.
Die Forscher testeten verschiedene Konzentrationen von Partikeln in der Flüssigkeit und verfolgten deren Fähigkeit, sich zu bewegen und zu drehen. Letztendlich stellten sie fest, dass sich die Partikel bei höheren Konzentrationen gegenseitig daran hinderten, sich zu drehen, sie sich jedoch immer noch bewegen und einen flüssigen Glaszustand bilden konnten.