اكتشاف نشر في مجلة الطبيعة يساعد في فهم التشوهات في حركة المواد غير المتبلورة، وهي مواد صلبة ليس لها شكل منظم وتكون قوية مثل المواد الصلبة ولكنها تفتقر إلى الشكل البلوري، تشبه السوائل
قدم علماء من مختبرات بوردو وليون وباريس أول دليل على أن المواد غير المتبلورة، والمعروفة أيضًا باسم "النظارات الناعمة"، تلتوي وتتدفق من خلال الحركة التعاونية لجزيئاتها. وهذه المواد التي تشمل أيضاً موس الشوكولاتة وكريم الحلاقة والمايونيز والألياف الزجاجية والطين، هي مواد صلبة ليس لها شكل منظم، أي أنها قوية مثل المواد الصلبة ولكنها تفتقر إلى الشكل البلوري، مثل السوائل.
سيساعد هذا الاكتشاف، المنشور في مجلة Nature المرموقة، على فهم أفضل لحالات التشوه والكسر في الألياف الزجاجية والمواد المماثلة، وتشتت طبقات رقيقة من المواد الحساسة (مثل كريمات الوجه) المستخدمة في مستحضرات التجميل والمنتجات الغذائية والزيوت. صناعة.
المادة الصلبة غير المتبلورة هي سائل لا يتدفق: تركيبه الذري غير منظم، يشبه السائل، ولكنه جامد ويحتفظ بشكله مشابهًا للمادة الصلبة. تشمل المواد غير المتبلورة زجاج السيليكات ومجموعة واسعة من المواد الأخرى، مثل الزجاج الناعم (على سبيل المثال - المستحلبات المركزة والرغاوي والمعلقات الزجاجية). توجد عادة في مطبخنا على شكل مايونيز أو موس الشوكولاتة أو الكاتشب - أو في الحمام على شكل مواد هلامية أو كريمات مختلفة للعناية التجميلية. هذه المواد قادرة على التدفق، إذا تم إجبارها: يبدو المايونيز صلبًا في مرطبانه ولكن يمكن دهنه، أو نشره بالفعل، بسكين، على غرار العسل السائل.
لا تزال طبيعة وأصل هذه الحالة غير المتبلورة تشكل تحديًا علميًا للباحثين. هل تتشوه هذه المواد مثل المواد الصلبة البلورية المماثلة؟ أم أنها تتدفق مثل السوائل التي تشبه تركيبها؟ إن الطبيعة المزدوجة لهذه المواد مهمة للغاية من وجهة نظر صناعية وبالتالي فهي تثير الاهتمام البحثي.
وقد تم إحراز تقدم على عدة جبهات في هذا المجال في السنوات الأخيرة. أتاحت الدراسات التجريبية والنظرية على المواد الصلبة غير المتبلورة فهمًا أفضل للطبيعة المزدوجة لهذه الهياكل الصلبة: على المستوى الذري، تتحرك جزيئاتها معًا، وهي حقيقة تسمح لبنيتها المنظمة بالوصول إلى نقطة الترتيب الكامل. من ناحية أخرى، لم يتم فهم الارتباط بسلوك التدفق الخاص بهم بشكل كامل حتى اليوم.
أجرى العلماء سلسلة من التجارب باستخدام أساليب "الموائع الدقيقة" التي مكنت من مراقبة تدفق المستحلبات عالية التركيز في القنوات الدقيقة بأقطار متغيرة. تتكون هذه المواد من مجموعات شديدة التركيز من قطرات زيت السيليكون المعلقة في سائل وتسمح برؤية الجزء الداخلي من المستحلب تحت المجهر. هذا مثال نموذجي لمادة عبارة عن زجاج ناعم: القطرات غير منتظمة تمامًا ولكن المستحلب لا يتدفق إلا إذا تم تطبيق قوة قوية عليه.
ومن خلال فحص تدفق هذه المادة في أنابيب بأقطار ميكرومترية، تمكن الباحثون من اكتشاف أن خصائص التدفق الداخلي للمادة تعتمد على مكوناتها، أي حقيقة أنها تضطر إلى التدفق في قناة ضيقة. ومن المثير للدهشة، في بعض الحالات، أن المادة تكون أكثر مرونة عندما يتم تقييدها بالقوة. وكشفت الفحوصات الدقيقة لهذه المواد أن حركات تدفق الجزيئات تحدث بطريقة تعاونية (في هذه الحالة، الجزيئات عبارة عن قطرات زيت تتحرك في مجموعات). ومع ذلك، فإن هذه النتيجة التعاونية تختلف كثيرًا عن تلك التي لوحظت في الديناميكيات التعاونية للمواد غير المتبلورة غير المتدفقة، ومن ثم تنشأ أسئلة نظرية جديدة.
تلقي هذه الدراسة الضوء على خصائص تدفق المواد الصلبة غير المتبلورة، وينبغي أن تساعد في تحسين فهم هذه الظاهرة المعقدة. أحد أهداف هذا البحث هو الرغبة في التنبؤ بشكل صحيح بخصائص القوة المادية للمكونات المختلفة، بما في ذلك الزجاج والألياف الزجاجية.
تعليقات 2
ما زلت أبحث عن المواد التي يمكن استخدامها لصنع طائرات شراعية من أجل التنقل الآمن، ولتقليل الحمل
على الطرق.
كنت أعتقد أن مادة السيليكا يمكن أن توفر حلاً لمهندسي الديناميكا الهوائية، وجميع الأشخاص المجانين
الحديث، ولكن لا أعرف ما هي العواقب.
من الممكن أن تتم إزالة كل تهديد بسهم نووي من العالم، وسيتم توجيه الموارد نحو المتعة على الأرض
وأقل ما يمكن قوله هو أننا سنكون قادرين على توجيه أحلامنا نحو عالم أسهل وأكثر انتعاشاً، وذلك من خلال غزو السماء بقوى غير حساسة.
ما زلت أحلم، وأعتقد أن أطفالنا أيضًا يسعون لتحقيق ذلك... والزمن سيخبرنا بذلك.
كانت هذه زاوية براءتي التي لن تفقد بصاقها.. سأظل أحلم بك وستتحقق
للخير والحق.
ورائع، لقد أعطيتك مادة لتوجيه الموجة الصحيحة.. يبدو لي أن لديك رأسًا جيدًا، إذا لم نفسد كثيرًا.
حاليا.
أنا على استعداد للاعتراف بأن المصالح الاقتصادية لا تهمني كثيرًا، على الرغم من أنها تميل محليًا، ولكن إذا تم تشجيع التعاون، فإن السماء هي بالفعل الحد المسموح به في الضمان لإلقاء نظرة خاطفة، ويخدم السلام.
الدنيا والحياة الطيبة للجميع.
هذا كل شيء، لقد اعترفت.
ولم نكن نعلم أن مثل هذه المشكلة تكمن وراء حالة جميع المواد اليومية التي نعرفها من الكريمات والمراهم وغيرها.