Ученые обнаружили у стекла необычный феномен «жидкой кожи»

Физики Клеменс Бехингер и Ли Тиан из Университета Констанца в Германии открыли наличие у стекла интересного феномена, который получил условное название эффект «жидкой кожи». В науке он именуется «поверхностным таянием», когда на внешней поверхности кристаллического материала образуется тончайшая пленка квазижидких атомов. Лучше всего это иллюстрируют твердые кубики льда, которые слипаются и примерзают друг к другу.

Данный эффект ученые наблюдали в разных веществах: кристаллах соли, алмазах, кварце. Но в стекле он обнаружен впервые, хотя стоит сделать уточнение, что немецкие ученые работали с коллоидным стеклом. В этом материале крохотные стеклянные сферы находятся в виде взвеси в жидкости, подобно атомам в обычном стекле. Однако размер сфер в 10 000 раз больше атомов, поэтому их удобно наблюдать в микроскоп и проводить с ними различные опыты.

Изображение поверхностного таяния стекла под микроскопом. Красные частицы отображают процесс таяния

Эксперименты с коллоидным стеклом показали, что подвижность частиц внутри поверхностного слоя в разы выше, чем у частиц внутри стабильного глубинного стекла. Это было предсказуемым, но ученых удивило то, что толщина «активного» слоя измеряется в десятках диаметров частиц. Получается, что стекло разделяется на две разных среды, «сердцевину» и внешнюю оболочку, физические свойства которых очень различаются.

Данное открытие дает понимание того, почему толстые и тонкие пленки из синтетических аналогов стекла имеют, например, различную ионную проводимость. Хотя стекло не является стабильным кристаллом, наличие у него необычного внешнего слоя, той самой «жидкой кожи», открывает новые перспективы в использовании данного материала. И не только его – с остальными просто сложнее работать.