Bizarre Eigenschappen Van Glas Onthuld

{h1}

Een nieuwe ontdekking in de glaswetenschap zou kunnen leiden tot vliegtuigen die op het vliegtuig van wonder woman lijken.

Wetenschappers hebben een doorbraak ontdekt in de bizarre eigenschappen van glas, dat zich soms gedraagt ​​als zowel een vaste als een vloeistof.

De bevinding zou kunnen leiden tot vliegtuigen die op het vliegtuig van Wonder Woman lijken. Zulke vliegtuigen kunnen vleugels van glas hebben of iets dat metaalglas wordt genoemd, in plaats van volledig onzichtbaar te zijn.

De doorbraak betekende het oplossen van het decennia-oude probleem van precies wat glas is. Het is bekend dat ondanks zijn solide uiterlijk, glas en gels zich feitelijk in een "vastgelopen" staat van materie bevinden - ergens tussen vloeistof en vaste stof - die heel langzaam beweegt. Net als auto's in een file staan ​​atomen in een glas in iets als opgeschorte animatie, niet in staat om hun bestemming te bereiken omdat de route wordt geblokkeerd door hun buren. Dus hoewel glas een harde substantie is, wordt het nooit echt een goede vaste stof, volgens chemici en materiaalwetenschappers.

Paddy Royall van de Universiteit van Bristol, met collega's in Canberra en Tokio, heeft nu aangetoond dat glas niet solide is vanwege de speciale atomaire structuren die in een glas worden gevormd. als het afkoelt.

Icosahedron-jam

Sommige materialen kristalliseren als ze afkoelen, waarbij hun atomen worden gerangschikt in een zeer regelmatig patroon dat een rooster wordt genoemd, zei Royall, maar hoewel glas een kristal "wil" zijn, worden de atomen tijdens het afkoelen vastgelopen in een bijna willekeurige opstelling, waardoor het niet kan vormen een normaal rooster.

In de jaren vijftig suggereerde Sir Charles Frank op de Physics Department in Bristol dat de opstelling van de "jam" een icosaëder zou moeten vormen, maar hij kon het op dat moment niet bewijzen.

Een icosaëder is als een driedimensionale vijfhoek, en net zoals je een vloer met vijfhoeken niet kunt betegelen, kun je geen 3-D ruimte vullen met icosaëders, legde Royall uit. Dat wil zeggen, je kunt een traliewerk niet uit vijfhoeken maken.

Als het op glas aankomt, dacht Frank, is er een competitie tussen kristalvorming en vijfhoeken die de constructie van een kristal verhindert. Als je een vloeistof afkoelt en veel pentagons maakt en de vijfhoeken overleven, kan het kristal zich niet vormen.

Het bleek dat Frank gelijk had, zei Royall, en zijn team heeft dit experimenteel bewezen. Je kunt niet kijken naar wat er met atomen gebeurt als ze afkoelen omdat ze te klein zijn, dus Royall en zijn collega's gebruikten speciale deeltjes, colloïden genaamd, die atomen nabootsen, maar groot genoeg zijn om zichtbaar te zijn met behulp van de modernste microscopie. Het team koelde wat af en keek wat er gebeurde.

Wat ze ontdekten was dat de gel die deze deeltjes vormden, ook een kristal "wil" zijn, maar het wordt er niet een vanwege de vorming van icosahedra-achtige structuren - precies zoals Frank had voorspeld.

"Het is de vorming van deze structuren die ten grondslag liggen aan vastgelopen materialen en verklaart waarom een ​​glas een glas is en geen vloeistof - of een vaste stof," zei Royall.

De bevindingen worden gedetailleerd beschreven in het nummer van 22 juni van het tijdschrift Natuurmaterialen. Het onderzoek werd mede ondersteund door een subsidie ​​van het ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie en de Royal Society.

Voorkomen van jetliner-rampen

Het kennen van de structuur gevormd door atomen als een glas afkoelt, betekent een belangrijke doorbraak in het begrip van metastabiele materialen en zal verdere ontwikkeling van nieuwe sterke en toch lichte materialen mogelijk maken, metallische glazen, zei hij, al gebruikt om enkele golfclubs te maken. Dit spul is over het algemeen glanzend zwart van kleur, niet transparant, omdat er veel vrije elektronen zijn (denk aan kwik in een oude thermometer).

Metalen kristalliseren normaal gesproken als ze afkoelen, maar de spanning neemt toe langs de grenzen tussen kristallen, wat kan leiden tot metaalfalen.

Bijvoorbeeld, 's werelds eerste straalvliegtuig, de Britten bouwden De Havilland Comet, vielen uit de lucht vanwege metaalgebrek. Wanneer metalen worden gemaakt om af te koelen met dezelfde interne structuur als een glas en zonder kristalgranulegrenzen, zullen ze minder snel falen, aldus Royall. Metalen glazen kunnen geschikt zijn voor een hele reeks producten, buiten golfclubs, die flexibel moeten zijn, zoals vliegtuigvleugels en motoronderdelen, zei hij.

Glas is niet wat het lijkt

Royall maakt deel uit van een groep wetenschappers die denken dat als je lang genoeg wacht, misschien miljarden jaren, al het glas uiteindelijk zal kristalliseren tot een echte vaste stof. Met andere woorden, glas bevindt zich niet in een evenwichtstoestand (hoewel het ons gedurende onze beperkte levensduur op die manier lijkt).
"Dit is niet universeel geaccepteerd," vertelde Royall WordsSideKick.com. "Ons werk zal een manier zijn om dat punt acceptabeler te maken.Ik denk dat er een groeiend bewijs is dat zeker veel brillen een kristal" willen "zijn."
Toch lijkt glas "op een vloeistof en dit is een van de grote raadsels die we hebben opgelost," zei Royall. "Men heeft altijd gedacht dat glas dezelfde structuur heeft als een vloeistof, en daarom lijkt het erop, het heeft niet dezelfde structuur als vloeistof."

  • Video: Roboswift, de vliegende vogel
  • 10 technologieën die je leven zullen veranderen
  • Great Inventions: Quiz Yourself


Video Supplement: Teevendeal Debat (1).




Onderzoek


Hoe Chocolade Te Maken
Hoe Chocolade Te Maken

Hoe Luchtvaartmaatschappijen Werken
Hoe Luchtvaartmaatschappijen Werken

Science Nieuws


100-Miljoen Jaar Oude Spinaanval Gevonden In Amber
100-Miljoen Jaar Oude Spinaanval Gevonden In Amber

Tropische Storm Isaac Waarschijnlijk Te Eroderen Stranden
Tropische Storm Isaac Waarschijnlijk Te Eroderen Stranden

Luchtdichte Ijzeren Kist Gevonden In Queens Held Een Mysterieuze 19E-Eeuwse Mummie
Luchtdichte Ijzeren Kist Gevonden In Queens Held Een Mysterieuze 19E-Eeuwse Mummie

Wat Gebeurt Er Als Je Een Turkije Van Een Vliegtuig Laat Vallen?
Wat Gebeurt Er Als Je Een Turkije Van Een Vliegtuig Laat Vallen?

Kleine Afleidingen Kunnen Dubbele Fouten Veroorzaken
Kleine Afleidingen Kunnen Dubbele Fouten Veroorzaken


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com