Сегодня 11 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Необретённые технологии: учёные нащупали путь к «идеальному стеклу» со свойствами алмаза и металлу со свойствами стекла

Исследователи из США нашли теоретическую возможность объяснить парадокс конца 40-х годов прошлого века — секрет «идеального стекла», или парадокс Кауцмана. В 1948 году Уолтер Кауцман (Walter Kauzmann) предположил существование аморфного материала с минимальной (почти нулевой) энтропией, который при этом сохраняет хаотичное расположение частиц, но обладает исключительной стабильностью и упорядоченностью. Это был бы чудесный материал, но его так и не создали.

 Слева идеальное стекло, справа — обычное. Источник изображения: Phys. Rev. Lett., 2026

A — идеальное стекло, B — обычное (круги — это упрощение моделирования, а не атомы). Источник изображения: Phys. Rev. Lett., 2026

Группа физиков из Университета Орегона (University of Oregon) провела теоретическое исследование, которое показало, что так называемое «идеальное стекло» теоретически возможно. Долгие десятилетия учёные считали существование такого состояния парадоксальным, поскольку обычное охлаждение жидкого раствора или расплава до стеклообразного состояния не позволяет достичь истинного минимума энергии (атомов, молекул или частиц) без кристаллизации.

Ключевой прорыв произошёл, когда учёные допустили «читерский» приём в компьютерной симуляции. При воспроизведении двумерного аморфного материала они позволили частицам менять свой размер в процессе упаковки по мере остывания. Это дало дополнительную степень свободы и позволило создать конфигурацию, при которой структура материала при затвердевании остаётся полностью аморфной, но достигает состояния гиперупорядоченности. Энергия частиц падает ниже той, которая достигается при кристаллизации, но сама кристаллизация не возникает.

Модель показала, что в таком случае каждая частица в материале будет иметь в среднем шесть контактов с соседями; в нём будут отсутствовать сгустки и пустоты, а механически материал будет вести себя подобно идеальному кристаллу. При внешнем воздействии (например, ударе) колебания распространяются равномерно, как в алмазе.

Разрешение парадокса Кауцмана происходит благодаря тому, что традиционные пути (медленное охлаждение) действительно не способны привести к идеальному стеклу за конечное время — система застревает в метастабильных состояниях с избыточной энтропией. Однако симуляция доказывает: такое состояние не противоречит физике, оно просто требует нестандартного способа формирования.

Полученное «идеальное стекло» демонстрирует свойства кристалла (высокие стабильность, жёсткость и упругость), оставаясь при этом аморфным по структуре. Открытие имеет важное теоретическое значение для понимания стеклообразных и аморфных систем в целом, а также открывает перспективы поиска новых подходов к созданию сверхстабильных аморфных материалов.

Например, в таком состоянии металлы могут быть аморфными, а не кристаллическими, не теряя электропроводности и приобретая упругость и повышенную жёсткость, что могло бы найти применение в авиации и космонавтике. Если говорить более приземлённо, то солнечным панелям на крышах и на фермах тоже не помешало бы более устойчивое к граду и повреждениям стекло — одновременно упругое и жёсткое.

К сожалению, учёные пока не знают методов производства таких материалов. Но сама физика подобных состояний — это уже обещание будущих возможностей. Технологии могут быть не только утерянными, но и ещё не обретёнными.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Создатели Cyanogen готовят Linux, напичканный ИИ — новая ОС Kora объединит разные нейросети 44 мин.
Пользователи Windows 11 преждевременно обрадовались новому редактору реестра — Microsoft внесла ясность 2 ч.
Без CUDA никуда? Конкурентное преимущество NVIDIA в сфере ПО для ИИ сходит на нет 3 ч.
«Я даже не злюсь, это великолепно»: первой «AAA-игрой» Devolver оказался грандиозный автобаттлер All Army Attack 3 ч.
OpenAI создала аварийный выключатель для особо опасных и непослушных ИИ-моделей 5 ч.
Google открыла доступ к своему самому мощному ИИ и показала, как Gemini 4 Carbon управляет роем ИИ-агентов 5 ч.
Nintendo закрыла брешь для взлома Switch 2 — хакеры вернулись к тому, с чего начинали 6 ч.
Дыра в iOS позволила приложениям подглядывать за чужими файлами — под угрозой ключи криптокошельков 6 ч.
Reddit запустит ИИ в пользовательские обсуждения товаров — чтобы превратить их в полноценные обзоры 6 ч.
Rockstar подтвердила, что GTA VI «нацелена» на 30 кадров/с, а PS5 Pro получит эксклюзивную трассировку лучей 7 ч.
Новая статья: Обзор и тестирование ASUS ExpertCenter P400 AiO (P470VA): производительный моноблок бизнес-класса 11 мин.
Новая статья: Обзор компактной камеры Fujifilm X half: победа «вайба» над здравым смыслом? 2 ч.
Австралийцы первыми в мире установили в обычном ЦОД квантовый компьютер на спиновых кубитах 2 ч.
Раскрыт мировой заговор источников бесперебойного питания — они синхронно раскачивают энергосистемы планеты 5 ч.
MSI представила флагманский 34-дюймовый монитор MEG X — Penta Tandem OLEC 5-го поколения, 360 Гц и встроенный ИИ-чип 6 ч.
В Китае установили мировой рекорд дальности передачи данных по оптоволокну с полой сердцевиной 7 ч.
Ring представила летающую камеру видеонаблюдения для дома за $250 и робота-патрульного для офиса за $1000 7 ч.
Seagate снова объединила SSD и HDD — представлен внешний накопитель FireCuda Forge 8 ч.
SoftBank и партнёры инвестируют $1,85 миллиарда в ИИ-инфраструктуру Малайзии 8 ч.
«Яндекс» признался, что безвозвратно потерял меньше 3 % данных клиентов Yandex Cloud 9 ч.