Жидкое стекло характеристика: Область применения и методы использования жидкого стекла

Советы опытных строителей

В работе с жидким стеклом есть несколько нюансов, которые постигаются только с опытом практического применения этого материала.

Полезные рекомендации от опытных строителей:

• При нанесении жидкого стекла на бетонную плиту работу начинают только после того, как цементная масса полностью отвердеет и сформирует окончательную структуру. Если поторопиться с нанесением, ЖС ускорит высыхание бетона, но качество поверхности будет низким из-за расслаивания покрытия.
• Чтобы состав глубже проник в поверхность, его наносят в несколько слоев (до 3). Нанеся первый слой, делают перерыв на полчаса. За это время произойдет первичное схватывание силиката, и новый слой не повредит предыдущий. Перед нанесением третьего слоя также делают перерыв на полчаса.
• Покупая жидкое стекло, выбирайте сравнительно небольшие упаковки из прозрачного или полупрозрачного материала. Это позволит убедиться, что в смеси нет комьев, осадка, посторонних примесей. Такие включения указывают на низкое качество состава.
• Обращайте внимание, указан ли на упаковке адрес производителя и торговое название. Отсутствие этой информации подозрительно.

Не стоит гнаться за дешевизной, выбирая клей. Как правило, наиболее дешевые смеси содержат небольшой процент силикатов, поэтому их свойства оставляют желать лучшего.

С помощью жидкого стекла можно решить множество задач. Чтобы материал в полной мере проявил свои положительные свойства, внимательно изучите порядок работы, тщательно выполняйте каждую операцию и не забывайте проверять промежуточные результаты своего труда на соответствие технологии. Тогда созданное покрытие прослужит долго и отлично защитит основу от влаги, температуры и механических повреждений.

Что такое жидкое стекло — ответят мастера

Понятие жидкое стекло уже долгое время находится на слуху у населения, но не все знают о том, что это за материал. Поэтому давайте разберемся, а что такое жидкое стекло и каков его состав. Основой этого материала служат те же элементы, что и применяемые для изготовления обычного стекла, а именно — силикат калия или натрия. Вернее, это водный щелочной раствор из этих компонентов. Похожий состав этого материала с обычным стеклом, предполагает и его похожий процесс изготовления.

Вконтакте

Одноклассники

Facebook

Twitter

Мой мир

Способы изготовления

Существует два основных способа изготовления такого стекла. Первый из них, всем знакомый и представляющий собой процесс высокотемпературной переплавки крупинок песка и пищевой соды. Второй способ происходит следующим образом — на кремноземосодержащий материал под постоянной температурой происходит процесс воздействия литием, натрием или калием. Следует отметить, что натриевое жидкое стекло более дешевое, чем калиевое, но второе имеет преимущество по своим техническим характеристикам.

На фото жидкое стекло для гидроизоляции

Процесс изготовления

Если рассмотреть процесс изготовления более подробно, то будет вырисовываться следующая картина. Как мы уже отметили выше, основой для изготовления жидкого стекла служит обыкновенная сода и кварцевый песок. Сначала эту смесь тщательно перемешивают и затем укладывают в специальную печь. В ней происходит первичная плавка смеси, и затем температура в печи повышается до 1350 градусов. При таком нагреве стекло становится жидким.

В свою очередь, оставшиеся примеси оседают на дно. Жидкий продукт оседает в специально подготовленной яме, и в результате ускоренного охлаждения превращается в твердые кусочки. Окончательная стадия заключается в обработке твердого стекла паром под высоким давлением, который растворяет продукт. В результате такого процесса происходит образование жидкого стекла, имеющего отличные склеивающие свойства.

Что такое жидкое стекло видео:

Технические характеристики

Как мы уже отмечали, основные виды этого жидкого продукта — натриевый и калийный. Они имеют различные технические характеристики, основной из которых является плотность. Натриевое стекло имеет более высокие значения, которые варьируются в пределах от 1,3 до 1,6 г/см3. У калиевых аналогов эти величины имеют значения 1,25–1,40 г/см3. Еще одной важной характеристикой, которую следует отметить, является силикатный модуль (отношение оксида кремния к оксиду натрия или калия).

Обратите внимание!

 

Эта характеристика имеет большие значения у калиевого стекла, достигая величин в 4 единицы.

Силикатный модуль натриевого варианта не превышает 3,5 единицы. Третьей важной характеристикой можно назвать удельный вес этого продукта, колеблющегося в пределах от 1,3 до 1,55 кгс/м³.

Жидкое стекло

Направления использования жидкого стекла

Благодаря тому, что жидкое стекло имеет такие характеристики, оно является универсальным продуктом. Но основные области применения следующие.
1. Благодаря своим вяжущим свойствам с последующим затвердеванием и образованием силикатного камня, жидкое стекло применяется для склеивания различных поверхностей.
2. Отличные гидроизоляционные свойства этого материала и его высокая экологичность позволяют широко применять жидкое стекло как антисептик.
3. Жидкое стекло, благодаря своему составу часто используется для добавления в самые различные моющие средства, отбеливатели и окрасчики тканей.
То есть, имея такие свойства, данный продукт применяется не только в строительстве, как многие могли бы подумать, но и в химической промышленности и даже в сельском хозяйстве. В нем жидкое стекло служит для обработки зерен, после чего они слабовосприимчивы к действию бактерий и значительно быстрее прорастают.

На фото жидкое стекло для бетона

Добавка жидкого стекла в бетон

Но, конечно же, основное предназначение этот материал имеет в сфере строительства. Например, очень популярное направление — жидкое стекло для бетона. Зачем же нужно использовать его при изготовлении бетона? Ответ лежит на поверхности — для улучшения основных свойств раствора и, в первую очередь, для повышения влагостойких характеристик. Ведь гидроизоляция бетона значительно повышает срок его службы. Но это еще не все. Имея такие отличные антибактериальные свойства, жидкое стекло, добавленное в бетон, не позволяет распространяться в нем грибку и плесени.

Особенности при использовании жидкого стекла в бетоне

Есть одна очень значимая деталь, которая может привести к большим неприятностям. В основном это касается неопытных рабочих, решивших поэкспериментировать с добавлением этого материала. Она заключается в том, что такой бетон значительно быстрее застывает, поэтому вы просто можете не успеть использовать его по назначению. Но опытные строители нашли выход и применяют такое стекло в составе с водой, для поверхностной обработки уже готовой бетонной конструкции.

Покрытие дерева жидким стеклом

Невозможность финишной покраски

Если проанализировать отзывы, размещенные на строительных сайтах, то можно заметить еще один недостаток этого материала при добавлении в бетон — невозможность дальнейшей покраски или штукатурки бетонной поверхности. Это происходит в результате того, что жидкое стекло, добавленное в бетон, образует на его поверхности тонкий слой пленки, которая не позволяет осуществлять финишную обработку бетонной поверхности. Другими словами, пленка будет отталкивать краску и не позволит ей плотно лечь на бетонную поверхность.
[rek_custom1]

Гидроизоляция

Как мы уже отмечали выше, жидкое стекло для гидроизоляции, благодаря своим характеристикам, является отличной добавкой. Поэтому вы можете самостоятельно приготовить, например, отличную гидроизоляционную грунтовку. Для этого вам нужно взять 10 кг цемента и тщательно перемешать с водой, используя для этого дрель-миксер. Затем добавить в полученную смесь, также 10 кг жидкого стекла и опять тщательно перемешать.

Обратите внимание!

 

Если полученный состав быстро твердеет, то добавьте в нее еще воду.

Это позволит вам увеличить период окончательного затвердевания грунтовки.

На фото применение жидкого стекла

Промазка колодцев

Жидкое стекло участвует в производстве гидроизоляции для колодца. Для этого производится смесь, состоящая из одинаковых пропорций цемента, песка и жидкого стекла и тщательно перемешивается. Но перед окончательной укладкой этой смеси на стенки колодца, их промазывают отдельно жидким стеклом.

При такой технологии гидроизоляционный слой будет обладать отличными водоотталкивающими свойствами. Не стоит забывать об огнеупорных свойствах жидкого стекла, которое часто используют при изготовлении каминов и печей. Состав огнеупорной смеси выглядит следующим образом — на три части песка, добавляется одна часть цемента, а пятой частью от пропорции цемента добавляется жидкое стекло.

Техника безопасности

Осуществляя применение жидкого стекла в различных сферах нашей жизни необходимо помнить, что в его состав входит щелочной раствор, который является небезопасным для человеческой кожи. Поэтому его использование должно сопровождаться надеванием специальных перчаток, во избежание ожогов.

Что такое жидкое стекло видео:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Видите неточности, неполную или неверную информацию? Знаете, как сделать статью лучше?

Хотите предложить для публикации фотографии по теме?

Пожалуйста, помогите нам сделать сайт лучше! Оставьте сообщение и свои контакты в комментариях — мы свяжемся с Вами и вместе сделаем публикацию лучше!

Что входит в состав жидкого стекла? Жидкое стекло для защиты кузова автомобиля.

Многие годы самым популярным защитным средством для кузова автомобиля считалось восковое покрытие. Но научно-технический прогресс не стоит на месте. Около 5 лет назад японские разработчики предложили миру новейшую технологию защиты кузова автомобиля путём нанесения жидкого стекла. Изначально эта технология разрабатывалась для промышленных целей.

Преимущества жидкого стекла

После нанесения жидкого стекла кузов автомобиля получает надёжную защиту:

· от химических реагентов, которыми зимой посыпают дороги;

· лакокрасочное покрытие предохраняется от мелких сколов, царапин и ультрафиолетового излучения;

· обеспечиваются водо и грязе отталкивающие свойства.

На сегодняшний день жидкое стекло производится в трёх видах:

· Литиевое. Выпускается ограниченным количеством. Служит терморегулятором для различных покрытий. Считается самым редким видом жидкого стекла;

· Калиевое. Производится на основе калия. Обладает высокой гигроскопичностью и определённой степенью рыхлости.

· Натриевое. Обладает высокой степенью огнестойкости.

Именно эти виды служат основой для изготовления жидкого стекла для обработки поверхности автомобиля. Для нанесения некоторых видов этого покрытия необходимы специально созданные условия и профессиональное оборудование.

Что входит в состав жидкого стекла?

Перед тем как начать использовать жидкое стекло для защиты кузова автомобиля, многие интересуются составом этого средства. Один из компонентов этого состава по химической формуле схож с обычным песком. Поэтому состав жидкого стекла именуется ещё как нанокерамика.

В состав жидкого стекла входит:

· Алкоксисилан. Благодаря этому веществу на поверхности кузова образуется защитная плёнка.

· Диоксид кремния или кварц. Отвечает за твёрдость состава. Содержание в общем объёме около 30%.

· ПАВ. Поверхностно активные вещества. Обеспечивают отталкивающий эффект для различных загрязнений.

· Декаметилциклопентаксилоксан. Компонент со сложным и страшным названием. Именно его содержание в составе жидкого стекла достигает половины массы. Обеспечивает кузову автомобиля защиту от химических реагентов.

· Оксид титана или, как его ещё называют, белила титановые. Отвечает за прочность всего покрытия.

· Оксид алюминия. Вместе с предыдущим компонентом участвует в обеспечении прочности покрытия.

На сегодняшний день жидкое стекло по своим защитным свойствам практически не имеет аналогов. Этот способ позволит сохранить роскошный внешний вид вашего автомобиля в надлежащем состоянии на долгие годы.

применение, плюсы и минусы, приготовление и нанесение жидкого силикатного состава

Жидкое стекло издавна используется в самых разных областях строительства и ремонта как эффективное гидроизоляционное средство. Кроме того, добавление жидкого стекла в бетонные смеси значительно увеличивает их прочные характеристики и влагостойкость, сокращает время застывания.

Данная статья полностью посвящена жидкому стеклу. В соответствующих разделах рассматриваются назначение, виды и область применения состава, оцениваются преимущества и недостатки этого материала. Помимо этого, приводятся пропорции, и подробно описывается методика приготовления растворов, даются рекомендации по их применению.

Для чего применяется жидкое стекло в строительстве

При строительстве и ремонте жилых, складских и производственных зданий, жидкое стекло, чаще всего, используется в качестве гидроизолятора. Ниже приводится перечень наиболее распространенных работ с использованием данного состава.

1. Нанесение гидроизоляционного слоя на бетонные фундаменты. Материал разводят в соотношении 1:2 и тщательно перемешивают. Готовый состав наносится на поверхность с помощью валика или кисти. Технология обработки предусматривает нанесение двух слоев, причем второй слой наносят после полного впитывания первого.

2. Гидрофобизация цокольных и подвальных помещений. Значительно увеличить влагостойкость потолка, стен и пола в сыром подвальном помещении позволяет обработка внутренней поверхности раствором жидкого стекла, приготовленном в соотношении 1:2. Перед нанесением, обрабатываемые поверхности следует просушить с помощью тепловой пушки или другим доступным способом. Для большей эффективности состав наносят в 2 – 3 слоя.

3. Модификация бетонного раствора. Значительно увеличить влагостойкость бетона может добавление 1 л жидкого стекла в 100 л раствора. Состав тщательно перемешивается, что обеспечивает полное затворение силикатных примесей и получение однородной рабочей смеси.

4. Гидроизоляция бассейнов и искусственных водоемов с бетонной чашей. Обработка внутренней поверхности бассейнов жидким стеклом позволяет заполнить поры и микротрещины силикатным составом, который после полной полимеризации обеспечивает надежную гидроизоляцию чаши. Обработка производится в два этапа: сначала наносится грунтовочный слой, после высыхания которого производится нанесение главного гидроизоляционного слоя. Для пропитки используется вещество, разведенное с чистой водой в соотношении 1:2. При нанесении основного слоя состав не разбавляют. Для гидроизоляции 1 м2 поверхности потребуется приблизительно 0,5 л вещества.

5. Связывание пыли и мелкодисперсных частиц. Жидкое стекло может быть применено для грунтования бетонной стяжки. Водный раствор состава проникает в структуру бетона на глубину от 3 до 5 мм, после чего происходит его полимеризация. Застывший силикатный состав не только значительно увеличивает гидрофобность стяжки, но и связывает пыль и мелкодисперсные абразивные частицы.

6. Обработка древесины. Для защиты деревянных поверхностей от воздействия влаги можно использовать материал разведенное с водой. Пропитка силикатным составом позволит не только надежно защитить древесину от вредного воздействия влаги, но и предотвратит развитие грибков и бактерий.

7. Изготовление затирки для швов. Для заделки швов между керамическими плитками целесообразно использовать смесь на цементной основе с добавлением 1/4 части жидкого стекла. Такая затирка не боится воздействия влаги и обладает высокими бактерицидными свойствами, а добавление различных пигментов позволяет получить необходимый оттенок.

8. Приготовление быстросохнущих клеевых смесей. При добавлении в сухую цементно-песчаную смесь жидкого стекла можно получить густую клеящую массу, скорость застывания которой вполне сравнима со скоростью застывания гипса или алебастра.

9. Использование в качестве клея. Благодаря высокой адгезии силикатных смесей их можно применять для склеивания прессованного картона, фанеры, ДСП, ДВП, натурального дерева и других материалов, в частности, фарфора.

10. Настил линолеума и ковровых покрытий. Жидкое стекло может быть использовано для укладки на черновой пол различных рулонных покрытий. Главными преимуществами таких смесей являются гидрофобность и бактерицидность. Использование силикатного стекла полностью исключает появление под настилом плесени и других микроорганизмов.

11. Антисептическая обработка деревьев. Во время прививок или обрезки веток, через образовавшийся срез дерево может быть заражено личинками вредных насекомых, и уязвимо к другим неблагоприятным воздействиям. Для предотвращения гниения и других нежелательных процессов достаточно обработать место среза неразбавленным силикатным составом.

12. Герметизация резьбовых соединений. Неразбавленное жидкое стекло можно использовать в качестве сантехнического герметика. Для этого нужно нанести состав на резьбовой участок и собрать конструкцию. После высыхания такого герметика, соединение будет обладать достаточной гидрофобностью, однако даже незначительное механическое воздействие или поворот муфты может привести к разгерметизации соединения.

Помимо перечисленных выше способов использования, жидкое стекло получило широкое распространение в создании декоративных предметов интерьера.

Виды жидкого стекла

Существует три вида жидких силикатных составов:

• натриевое жидкое стекло. Основным компонентом смеси является соль натрия. Для натриевых составов характерны прочность и высокая степень адгезии. После полимеризации, материал слабо поддается деформированию и сохраняет свои эксплуатационные характеристики в широком температурном диапазоне;
• калиевое жидкое стекло. Смесь производится из различных солей калия. Отличительными особенностями состава являются рыхловатая пористая структура и ярко выраженные антисептические свойства. Обработанная поверхность плохо воспламеняется и может выдерживать значительные механические нагрузки;
• литиевое жидкое стекло. Стоимость литиевых смесей несколько выше чем стоимость натриевых и калиевых, что объясняется их повышенной жаростойкостью. Обработанные поверхности соответствуют всем требованиям пожарной безопасности и невосприимчивы к воздействию агрессивных сред и биологических факторов.

Плюсы и минусы жидкого стекла

Рассмотрим детально преимущества и недостатки различных видов материала. Одним из наиболее существенных достоинств силикатных смесей является их доступная цена. Кроме того, можно выделить следующие достоинства материала:

• силикатные смеси являются универсальным гидроизолятором и могут использоваться для обработки самых разных материалов;
• водный раствор жидкого стекла обладает хорошей проникающей способностью и может проникать в структуру обрабатываемого материала на глубину от 3 до 5 мм;
• после полимеризации, жидкие силикатные смеси образуют прочную водонепроницаемую пленку, обеспечивающую надежную защиту поверхности от атмосферных воздействий и биологических факторов;
• высокая скорость полной полимеризации, независимо от влажности окружающей среды;
• обработка жидким стеклом предотвращает появление грибковых колоний и развитие микроорганизмов;
• материал не опасен для человеческого организма, не вызывает аллергических реакций и раздражений;
• после обработки поверхности силикатными смесями существенно повышается ее огнестойкость;
• для нанесения раствора жидкого стекла не требуются никакие специальные инструменты, вполне достаточно валика или широкой малярной кисти;

К недостаткам материала можно отнести следующее:

• хрупкость защитного покрытия. Защитная пленка после кристаллизации обладает высокой твердостью, однако легко разрушается при ударах или других механических воздействиях;
• материал не подходит для обработки кирпичной кладки;
• относительно небольшой срок службы покрытия. Разрушение защитного слоя наблюдается уже после 5 – 6 лет эксплуатации;
• обработка силикатным составом полностью исключает паропроницаемость поверхности.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, благодаря доступной стоимости и простоте нанесения, жидкое стекло широко применяется в промышленном и гражданском строительстве.

Приготовление растворов с добавлением жидкого стекла

В зависимости от выполняемых операций, силикатные растворы могут иметь различные пропорции. Ниже приводятся процентное соотношение ингредиентов в различных силикатных растворах.

Важно! Объем одного замеса определяется с учетом того, что рабочая смесь, содержащая силикатные добавки, утрачивает пластичность и полностью полимеризуется в течение 35 – 40 мин.

Как замешать бетон с жидким стеклом

Помимо соблюдения пропорций, для получения качественного силикатного бетона необходимо правильно замесить раствор. Ниже приводится последовательность операций, обеспечивающая пластичность и однородность рабочей смеси:

1. в зависимости от требуемого количества раствора, выбирают емкость подходящего объема и наполняют ее чистой холодной водой в соответствии с рецептурой;
2. в воду добавляют необходимое количество жидкого стекла и интенсивно перемешивают смесь. Силикатная добавка должна полностью раствориться в воде;
3. в отдельной емкости смешивают просеянный песок и цемент. Полученная сухая смесь должна быть однородной, а соотношение ингредиентов соответствовать выбранной рецептуре;
4. в раствор жидкого стекла, при непрерывном перемешивании, постепенно высыпают сухой песчано-цементный наполнитель, после чего полученная смесь тщательно перемешивается до получения однородной тестообразной массы. Для эффективного перемешивания можно использовать строительный миксер или электродрель со специальной насадкой;
5. если консистенция раствора гуще требуемой, в него можно добавить небольшое количество холодной воды и тщательно перемешать. Если смесь получилась жидкой, в нее добавляют чистый цемент.

Инструкция по нанесению жидкого стекла

Для повышения адгезии с обрабатываемой поверхностью необходимо знать и соблюдать правила нанесения силикатных растворов. Ниже приведена инструкция по использованию жидких силикатных растворов.

• Если раствор жидкого стекла применяется в качестве гидроизоляции, обрабатываемые поверхности предварительно просушивают и очищают от пыли и других мелкодисперсных частиц. Нанесение жидких силикатных смесей на сырой или запыленный материал неизбежно приведет к отслаиванию защитного слоя;
• для поучения высококачественного гидроизоляционного покрытия необходимо обеспечить равномерное нанесение состава на обрабатываемую поверхность;
• если силикатный раствор применяется для укрепления сыпучих поверхностей, пропорции раствора выбирают от 1:2 — 1:2,5. Полученный состав можно наносить с помощью валика или широкой малярной кисти, в некоторых случаях целесообразно применение краскопульта или пульверизатора. Как правило, для связывания пыли и прекращения осыпания достаточно одного слоя;
• если предполагается нанесение гидроизоляционного покрытия в два или три слоя, каждый следующий слой может быть нанесен только после полимеризации предыдущего. В зависимости от температуры окружающей среды и относительной влажности, полимеризация может длиться от 30 мин. до одного часа;
• отделочные работы или утепление строительных конструкций следует начинать после полного высыхания силикатной пропитки. При 20⁰С и относительной влажности 60 – 70%, для этого потребуется 24 часа.

Чем покрасить жидкое стекло

На прилавках строительных магазинов можно найти готовые силикатные краски, представляющие собой комбинацию калиевого или натриевого жидкого стекла, красителя и специальных добавок. Такие краски можно использовать как для наружных, так и для внутренних работ. Среди широкого спектра расцветок обязательно найдется нужный оттенок, в противном случае, добиться желаемого результата можно смешав краски.

Учитывая доступность жидкого стекла, некоторые домашние мастера изготавливают силикатную краску самостоятельно, добавляя в силикатные растворы красители. Эксплуатационные свойства таких составов оставляют желать лучшего, и обусловлено это следующими обстоятельствами:

• даже фабричные силикатные краски не отличаются высокой водостойкостью, поскольку жидкое стекло легко растворяется в воде и, следовательно, быстро вымывается под воздействием атмосферных осадков. Увеличить водостойкость покрытия можно, с помощью специальных добавок, повышающих гидрофобность состава. Соблюсти необходимые пропорции и технологию смешивания ингредиентов в домашних условиях практически невозможно;
• углекислота, содержащаяся в воздухе, при контакте с силикатным стеклом, вызывает выделение соды, оседающей на поверхности покрытия;
• силикатное покрытие обладает высокой хрупкостью, поэтому при существенном перепаде температур быстро покрывается трещинами, нарушающими целостность покрытия;

В условиях промышленного производства эти недостатки в некоторой степени сглаживаются добавлением клеевых или каучуковых присадок. В бытовых условиях точно выдержать дозировку ингредиентов практически невозможно, кроме того, потребуются довольно глубокие знания в области неорганической химии.

На основании выше изложенного можно сделать следующий вывод: самостоятельная тонировка жидкого стекла для наружной отделки, по меньшей мере, нецелесообразна.

Примеры использования жидкого стекла в интерьере

Помимо гидроизоляционных и антисептических свойств, жидкое стекло обладает высокими эстетическими характеристиками. Возможности использования этого материала для изготовления декоративных предметов интерьера, мебели, сувениров и бижутерии практически безграничны. На рисунках показаны примеры применения жидкого стекла в интерьере.

Приведенные выше иллюстрации красноречиво свидетельствуют, что ограничить использование силикатного материала при декорировании интерьера может только фантазия дизайнера.

Несмотря на то что основным применением жидкого стекла является гидроизоляция строительных конструкций, материал получил широкое распространение и в других областях. Высокие антисептические свойства, привлекательный внешний вид в сочетании с доступной ценой позволяют не только добиться желаемого результата, но и значительно сократить расходы на проведение ремонтно-строительных работ.

Жидкое стекло обнаружено как новое состояние вещества

Каким бы приземленным ни казалось стекло, оно является удивительно загадочным материалом. Теперь ученые из Университета Констанца определили новое состояние вещества, называемое жидким стеклом, которое обладает некоторыми необычными свойствами.

Это стойкое заблуждение, что стекло уже — это жидкость, распространяемая дезинформированными учителями средней школы и экскурсоводами. Но технически это не так — стекло — это аморфное твердое тело. Обычно, когда вещество переходит из жидкости в твердое тело, ранее свободно текущие атомы выстраиваются в твердое кристаллическое образование.Но со стеклом дело обстоит иначе: его атомы «застывают» в неупорядоченном состоянии.

По крайней мере, так обычно бывает. В новом исследовании ученые обнаружили форму стекла, в которой атомы демонстрируют сложное поведение, которое никогда раньше не наблюдалось в объемном стекле. По сути, атомы могут двигаться, но не могут вращаться.

Команда сделала это открытие в модельной системе коллоидных суспензий. Эти смеси состоят из крупных твердых частиц, взвешенных в жидкости, что облегчает ученым наблюдение за физическим поведением атомов или молекул.Обычно эти частицы представляют собой сферы, но для этого эксперимента команда использовала эллиптические частицы, чтобы они могли определить, в каком направлении они указывают.

Исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса

Исследователи протестировали различные концентрации частиц в жидкости, отслеживая, насколько хорошо они могут двигаться и вращаться.В конце концов они обнаружили, что при более высоких концентрациях частицы блокируют друг друга от вращения, но они все еще могут двигаться, образуя состояние жидкого стекла.

«При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы группировались в локальные структуры с аналогичной ориентацией», — говорит Андреас Зумбуш, ведущий автор исследования.

Команда утверждает, что наблюдаемое поведение происходит от двух конкурирующих процессов стеклования, взаимодействующих друг с другом.Жидкое стекло предсказывалось на протяжении десятилетий, и новое наблюдение предполагает, что аналогичные процессы могут работать и в других стеклообразующих системах.

«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, старший автор исследования. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивалось довольно долгое время».

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Источник: Университет Констанца

Новое состояние вещества, открытое учеными

Это материал, который мы используем каждый день, но знаете ли вы, что физические и химические свойства стекла давно сбивают с толку ученых? теперь, благодаря группе исследователей из университета Констанца в Германии, новый свет пролил свет на истинную природу стекла, которое, несмотря на то, что вы могли подумать, не является типичным твердым телом. Исследование под руководством профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса открыло новое состояние вещества: жидкое стекло.

стекло является аморфным твердым телом, что означает, что атомы и молекулы имеют более случайное расположение, чем определенные узоры решетки обычных твердых тел. Стекло также не следует типичному переходу от жидкости к твердому, который обычно включает в себя выстраивание молекул в кристаллический узор. вместо этого молекулы стекла эффективно замораживаются на месте до того, как эта кристаллизация может произойти (через университет Констанца). это уникальный переход, который намеревались понять ученые.основное изображение johannes w на unsplash.

Для проведения своих исследований ученые использовали модельную систему коллоидных суспензий. Коллоидные суспензионные смеси содержат твердые частицы больше, чем атомы или молекулы, что упрощает их изучение. в большинстве экспериментов используются сферические коллоиды, однако в этом исследовании использовались специально разработанные эллипсоидные коллоиды, чтобы команда могла видеть, изменили ли частицы ориентацию.

Используя различные концентрации частиц, исследователи наблюдали, насколько частицы перемещаются и вращаются. эксперименты показали, что состояние жидкого стекла возникает из кластеров частиц с одинаковой ориентацией, которые блокируют вращение друг друга, что вместо этого привело бы к более традиционному образованию жидких кристаллов. Это исследование знаменует собой важное открытие в мире химии, которое предсказало жидкое стекло в течение 20 лет. исследование было впервые опубликовано в трудах журнала национальной академии наук, его авторами выступили Йорг Роллер, Алина Лаганапан, Янне-Мике Мейер, Маттиас Фукс и Андреас Зумбуш.

процесс выдувания стекла

designboom принял участие в европейской инициативе «стекло будущего» на заводе sişecam в турции. см. изготовление стеклянных предметов здесь.

Факт или вымысел ?: Стекло — это (переохлажденная) жидкость

В средневековых европейских соборах стекло иногда выглядит странно. Некоторые панели внизу толще, чем вверху. Стекло, казалось бы, твердое, похоже, расплавилось.По словам гидов, интернет-слухов и даже учителей химии в старших классах, это свидетельство того, что стекло на самом деле является жидкостью. А поскольку стекло твердое, оно должно быть переохлажденной жидкостью.

Стекло, однако, на самом деле не является ни жидкостью — переохлажденной, так и твердой. Это аморфное твердое тело — состояние где-то между этими двумя состояниями материи. И все же жидких свойств стекла недостаточно, чтобы объяснить окна с более толстым дном, потому что атомы стекла движутся слишком медленно, чтобы изменения были заметны.

Твердые тела — это высокоорганизованные структуры. «Они включают кристаллы, такие как сахар и соль, миллионы атомов которых выстроены в ряд», — объясняет Марк Эдигер, профессор химии из Университета Висконсина в Мэдисоне. «Жидкости и стаканы не имеют такого порядка», — отмечает он. Стекла, хотя и более организованы, чем жидкости, не достигают жесткого порядка кристаллов. «Аморфность означает, что в ней нет дальнего порядка», — говорит Эдигер. «С твердым телом — если вы его возьмете, он сохраняет свою форму», — добавляет он.

При изготовлении стекла материал (часто содержащий диоксид кремния) быстро охлаждается из жидкого состояния, но не затвердевает, когда его температура опускается ниже точки плавления. На этом этапе материал представляет собой переохлажденную жидкость, промежуточное состояние между жидкостью и стеклом. Чтобы стать аморфным твердым телом, материал дополнительно охлаждают до температуры ниже температуры стеклования. После этого молекулярное движение атомов материала замедлилось почти до полной остановки, и теперь материал представляет собой стекло.Эта новая структура не так организована, как кристалл, потому что она не замерзла, но она более организована, чем жидкость. По словам Эдигера, для практических целей, например, для хранения напитка, стекло похоже на твердое тело, хотя и неорганизованное.

Подобно жидкостям, эти неупорядоченные твердые тела могут течь, хотя и очень медленно. «В течение долгого времени молекулы, составляющие стекло, сдвигаются, чтобы превратиться в более стабильное кристаллическое образование», — объясняет Эдигер. Чем ближе стекло к температуре стеклования, тем больше оно сдвигается; чем дальше от точки перехода, тем медленнее движутся его молекулы и тем более твердым он кажется.

Каким бы ни было стекло с проточным стеклом, это не объясняет, почему некоторые старинные окна толще внизу. Другие, даже более старые очки не имеют такого же вида плавленого цвета. На самом деле, у древних египетских сосудов нет такого провисания, говорит Роберт Брилл, исследователь античного стекла из Музея стекла Корнинга в Корнинге, штат Нью-Йорк. Кроме того, соборное стекло не должно течь, потому что оно на сотни градусов ниже его температуры стеклования. — добавляет Эдигер. Математическая модель показывает, что потребуется больше времени, чем существует Вселенная, чтобы стекло собора при комнатной температуре перестроилось и выглядело расплавленным.

Почему старое европейское стекло толще с одного конца, вероятно, зависит от того, как оно было изготовлено. В то время стеклодувы создавали стеклянные цилиндры, которые затем сплющивали, чтобы получилось стекло. Полученные куски никогда не могли быть однородно плоскими, и рабочие, устанавливающие окна, по той или иной причине предпочитали класть более толстые стороны стекла внизу. Это придает им расплавленный вид, но не означает, что стекло — настоящая жидкость.

Исследователи сообщают о новом состоянии вещества, описываемом как «жидкое стекло»

Открытие жидкого стекла проливает свет на старую научную проблему стеклования: междисциплинарная группа исследователей из Университета Констанца открыла новое состояние вещества — жидкое стекло с ранее неизвестными структурными элементами — новое понимание природы стекла. стекло и его переходы.

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, и научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, в том числе например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло обычно не является твердым. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и беспорядочное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Зумбуша (факультет химии) и Матиаса Фукса (факультет физики), базирующихся в Университете Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Используя модельную систему, включающую суспензии специально изготовленных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, в котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах.Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences .

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, содержащие твердые частицы размером в один микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии. Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Эллипсоидные коллоиды на заказ

На сегодняшний день большинство экспериментов с коллоидными суспензиями проводится на сферических коллоидах. Однако большинство природных и технических систем состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, команда под руководством Андреаса Цумбуша произвела небольшие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их, пока они не достигли своей эллипсоидной формы, а затем поместила их в подходящий растворитель.«Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования.

Затем исследователи изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали поступательное и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии. Зумбуш говорит: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к стеклообразным состояниям, в которых частицы группировались, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией.«То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции. Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Два конкурирующих стеклования

Исследователи на самом деле наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом.«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца и другой старший автор статьи. «Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени». Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических).Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Цитата : Исследователи сообщают о новом состоянии вещества, описываемом как «жидкое стекло» (2021 г., 5 января). получено 16 августа 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-01-state-liquid-glass.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Ни жидкое, ни твердое — ScienceDaily

Хотя стекло — действительно повсеместный материал, который мы используем ежедневно, оно также представляет собой серьезную научную головоломку.Вопреки тому, что можно было ожидать, истинная природа стекла остается загадкой, и научные исследования его химических и физических свойств все еще продолжаются. В химии и физике термин стекло само по себе является изменчивым понятием: оно включает в себя вещество, которое мы знаем как оконное стекло, но оно также может относиться к ряду других материалов со свойствами, которые можно объяснить, ссылаясь на поведение стекла, в том числе например, металлы, пластмассы, белки и даже биологические клетки.

Хотя это может произвести впечатление, стекло обычно не является твердым. Обычно, когда материал переходит из жидкого в твердое состояние, молекулы выстраиваются в линию, образуя кристаллический узор. В стекле такого не бывает. Вместо этого молекулы фактически замораживаются на месте до того, как произойдет кристаллизация. Это странное и беспорядочное состояние характерно для очков в разных системах, и ученые все еще пытаются понять, как именно формируется это метастабильное состояние.

Новое состояние вещества: жидкое стекло

Исследования под руководством профессоров Андреаса Зумбуша (факультет химии) и Матиаса Фукса (факультет физики), базирующихся в Университете Констанца, только что добавили еще один уровень сложности к стеклянной головоломке. Используя модельную систему, включающую суспензии специально созданных эллипсоидных коллоидов, исследователи обнаружили новое состояние вещества, жидкое стекло, при котором отдельные частицы могут двигаться, но не могут вращаться — сложное поведение, которое ранее не наблюдалось в объемных стеклах.Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Коллоидные суспензии — это смеси или жидкости, которые содержат твердые частицы размером в микрометр (одну миллионную метра) или более, которые больше, чем атомы или молекулы, и поэтому хорошо подходят для исследования с помощью оптической микроскопии. Они популярны среди ученых, изучающих стеклование, потому что они обладают многими явлениями, которые также происходят в других стеклообразующих материалах.

Эллипсоидные коллоиды на заказ

На сегодняшний день большинство экспериментов с коллоидными суспензиями проводится на сферических коллоидах. Однако большинство природных и технических систем состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, команда под руководством Андреаса Цумбуша произвела небольшие пластиковые частицы, растягивая и охлаждая их, пока они не достигли своей эллипсоидной формы, а затем поместила их в подходящий растворитель. «Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что приводит к совершенно новым и ранее неизученным видам сложного поведения», — объясняет Зумбуш, профессор физической химии и старший автор исследования. .

Затем исследователи изменили концентрацию частиц в суспензиях и отслеживали поступательное и вращательное движение частиц с помощью конфокальной микроскопии. Замбуш продолжает: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение застыло, в то время как поступательное движение сохранялось, что приводило к образованию стекловидных состояний, в которых частицы группировались, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией». То, что исследователи назвали жидким стеклом, является результатом того, что эти кластеры взаимно препятствуют друг другу и опосредуют характерные дальнодействующие пространственные корреляции.Они предотвращают образование жидкого кристалла, который был бы глобально упорядоченным состоянием вещества, ожидаемым от термодинамики.

Два конкурирующих перехода стекла

Исследователи на самом деле наблюдали два конкурирующих стеклования — регулярное фазовое превращение и неравновесное фазовое превращение — взаимодействующих друг с другом. «Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — комментирует Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния в Университете Констанца и другой старший автор статьи.«Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, которого научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени». Предсказание жидкого стекла оставалось теоретической гипотезой в течение двадцати лет.

Результаты также предполагают, что подобная динамика может работать и в других стеклообразующих системах и, таким образом, может помочь пролить свет на поведение сложных систем и молекул, варьирующихся от очень маленьких (биологических) до очень больших (космологических).Это также потенциально влияет на разработку жидкокристаллических устройств.

Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы.

Факты:

• Группа химиков и физиков из Университета Констанца открыла новое состояние вещества — жидкое стекло с ранее неизвестными структурными элементами.
• Исследования, проведенные профессором Андреасом Цумбушем (кафедра химии) и профессором Маттиасом Фуксом (кафедра физики), позволяют по-новому взглянуть на еще не решенную проблему стеклования.
• Эксперименты с эллипсоидными коллоидами показывают, что жидкое стекло образуется, потому что частицы могут двигаться, но не могут вращаться, что приводит к локальным скоплениям частиц, которые препятствуют друг другу и, таким образом, препятствуют формированию упорядоченного состояния вещества.
• Исследование было инициировано в рамках Центра совместных исследований (CRC) 1214 Университета Констанца «Анизотропные частицы как строительные блоки: изменение формы, взаимодействия и структур», который финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) с 2016 по 2020 годы. .

История Источник:

Материалы предоставлены Университетом Констанца . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Раскрытие причудливых свойств стекла

Ученые совершили революционное открытие в странных свойствах стекла, которое временами ведет себя как твердое тело, так и жидкость.

Находка может привести к самолету, похожему на самолет Чудо-женщины. Такие самолеты могут иметь крылья из стекла или чего-то еще, называемого металлическим стеклом, а не быть полностью невидимыми.

Это был прорыв, который позволил решить давнюю десятилетиями проблему того, что такое стекло. Было известно, что, несмотря на твердый вид, стекло и гели на самом деле находятся в «застрявшем» состоянии вещества — где-то между жидкостью и твердым телом, — которое движется очень медленно. Подобно машинам в пробке, атомы в стакане пребывают в состоянии анабиоза и не могут добраться до места назначения, потому что маршрут заблокирован их соседями. Таким образом, хотя стекло является твердым веществом, по мнению химиков и материаловедов, оно никогда не становится твердым телом.

До сих пор работа была сосредоточена на попытке понять пробку, но теперь Падди Роял из Бристольского университета с коллегами из Канберры и Токио показал, что стекло не может быть твердым из-за особых атомных структур, которые образуются в стакан, когда остынет.

Икосаэдр заедает

Некоторые материалы кристаллизуются по мере охлаждения, выстраивая свои атомы в очень регулярный узор, называемый решеткой, сказал Ройалл, но хотя стекло «хочет» быть кристаллом, поскольку оно охлаждает, атомы застревают в нем. почти случайное расположение, не позволяющее образовывать регулярную решетку.

В 1950-х годах сэр Чарльз Франк из физического факультета в Бристоле предположил, что расположение «джема» должно образовывать так называемый икосаэдр, но в то время он не смог это доказать.

Икосаэдр похож на трехмерный пятиугольник, и так же, как вы не можете выложить пол пятиугольниками, вы не можете заполнить трехмерное пространство икосаэдрами, объяснил Ройалл. То есть из пятиугольников не сделать решетку.

Когда дело доходит до стекла, подумал Фрэнк, существует конкуренция между образованием кристаллов и пятиугольниками, которые препятствуют построению кристалла.Если вы охладите жидкость, и она образует много пятиугольников, и эти пятиугольники сохранятся, кристалл не сможет сформироваться.

Оказывается, Фрэнк был прав, сказал Ройалл, и его команда доказала это экспериментально. Вы не можете наблюдать, что происходит с атомами, когда они остывают, потому что они слишком малы, поэтому Ройалл и его коллеги использовали специальные частицы, называемые коллоидами, которые имитируют атомы, но достаточно большие, чтобы их можно было увидеть с помощью современной микроскопии. Команда немного остыла и наблюдала за происходящим.

Они обнаружили, что гель, образованный этими частицами, также «хочет» быть кристаллом, но не может им стать из-за образования структур, подобных икосаэдрам — в точности, как и предсказывал Франк.

«Именно образование этих структур лежит в основе застрявших материалов и объясняет, почему стекло — это стекло, а не жидкость или твердое тело», — сказал Ройалл.

Результаты подробно описаны в номере журнала Nature Materials от 22 июня. Исследование было частично поддержано грантом Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий, а также Королевского общества.

Предотвращение катастроф с авиалайнером

Знание структуры, образованной атомами во время охлаждения стекла, представляет собой крупный прорыв в понимании метастабильных материалов и позволит дальнейшую разработку новых прочных, но легких материалов, называемых металлическими стеклами, сказал он уже используется для изготовления клюшек для гольфа.Этот материал обычно блестящего черного цвета, непрозрачный из-за большого количества свободных электронов (подумайте о ртути в старом термометре).

Металлы обычно кристаллизуются при охлаждении, однако вдоль границ между кристаллами возникает напряжение, которое может привести к разрушению металла.

Например, первый в мире лайнер, построенный британцами De Havilland Comet, упал с неба из-за разрушения металла. По словам Ройалла, когда металлы охлаждаются с той же внутренней структурой, что и стекло, и без границ кристаллических зерен, они с меньшей вероятностью выйдут из строя.По его словам, металлические очки могут подходить для целого ряда продуктов, помимо клюшек для гольфа, которые должны быть гибкими, например, для крыльев самолетов и деталей двигателей.

Стекло — это не то, чем кажется

Ройалл является частью группы ученых, которые думают, что если вы подождете достаточно долго, возможно, миллиарды лет, все стекло в конечном итоге кристаллизуется в истинное твердое тело. Другими словами, стекло не находится в состоянии равновесия (хотя нам так кажется в течение нашей ограниченной жизни).«Это не является общепринятым», — сказал Ройалл LiveScience . «Наша работа будет в некоторой степени способствовать тому, чтобы эта точка зрения стала более приемлемой. Я думаю, что появляется все больше свидетельств того, что определенно многие очки« хотят »быть кристаллами». Тем не менее, стекло «выглядит как жидкость, и это одна из великих загадок, которую мы каким-то образом решили», — сказал Ройалл. «Всегда считалось, что стекло имеет такую ​​же структуру, что и жидкость, и поэтому оно выглядит так. У него нет такой же структуры, как у жидкости.»

Было обнаружено новое состояние вещества, известное как жидкое стекло, и оно нереально

Криптонит и кибер-кристаллы могут показаться одними из самых невероятных природных веществ в научной фантастике (и на вымышленных планетах), но вещи прямо здесь, на Земле, могут стать еще более странными.

Это не расплавленное стекло, не твердое или жидкое, но ученые открыли новое состояние вещества, известное как жидкое стекло. Его отдельные частицы могут двигаться, но не вращаться.Жидкое стекло встречается в коллоидах, в которых одно вещество диспергировано через другое, хотя ни одно вещество не может разделиться или осесть, как в растворах или суспензиях. Когда определенные коллоиды становятся достаточно плотными, их структура превращается в стеклообразное состояние. Так будет и дальше, пока структура снова не упорядочится.

Физик Маттиас Фукс и химик Андреас Зумбуш из Университета Констанца в Германии индуцировали состояние жидкого стекла в лаборатории с помощью коллоидов, которые они создали сами.После использования частиц формы, с которой раньше никогда не экспериментировали, они захотели посмотреть, что происходит во время стеклования, и получили что-то достойное Superman или Star Wars .

«Суспензии эллипсоидных коллоидов образуют неожиданное состояние вещества, жидкое стекло, в котором вращения заморожены, а переводы остаются жидкими», — заявили Фукс и Цумбуш в исследовании, недавно опубликованном в PNAS. «Анализ изображений обнаруживает неизвестные до сих пор нематические предшественники как характерные структурные элементы этого состояния.Взаимное препятствие этих разветвленных кластеров препятствует жидкокристаллическому порядку ».

Когда Fuchs и Zumbusch внимательно рассмотрели это явление, они столкнулись с одной серьезной проблемой. Любые из изученных до сих пор коллоидов содержали сферические частицы, не имеющие ориентации. Невозможно сказать, куда обращена сфера, потому что у нее нет ни начала, ни конца, если только кто-то не захочет неблагодарную задачу рисовать микроскопические стрелки на каждой частице. Вместо этого ученые использовали химию полимеров для получения небольших пластиковых частиц (которые все еще были больше, чем атомы или молекулы), которые затем они растягивали в эллиптическую форму.Затем их добавляли в растворитель для создания коллоида.

Под оптическим микроскопом частицы показали изменения в положении и движении, которые выявили невиданные ранее механизмы, которые были почти невероятными.

Для образования кристаллической структуры она должна иметь именно такую ​​упорядоченную структуру. Стекло необычно, потому что оно может казаться твердым, но на самом деле оно не является ни твердым, ни жидким. Вы можете заметить, что нижняя часть старого оконного стекла лишь немного толще верха, потому что стекло очень медленно просачивалось вниз.Некоторые жидкие кристаллы становятся нематическими после достижения стекловидного состояния. Это означает, что молекулы параллельны, и, хотя они могут плавать, они не могут вращаться. Эта неспособность вращаться означает, что они не могут маневрировать и перестраиваться в правильном направлении для достижения твердой кристаллической структуры.

Жидкое стекло с эллипсоидными частицами лучше отражает то, что на самом деле происходит в природе или технологиях. У вас не будет слишком много случаев появления идеально сферических частиц в любой ситуации, и если бы это действительно произошло, отсутствие ориентации частиц только затруднило бы моделирование и реальные проявления этого странного состояния материи.Изменение концентрации частиц позволило ученым увидеть изменения в движении и вращении, которые в противном случае ускользнули бы от них.