Сегодня 30 сентября 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 🔥
Cloud.ru разместит второй выпуск биржевых облигаций объёмом не менее 10 млрд рублей 6 ч.
Платформа NVIDIA Open Agent Safety Platform обеспечит безопасное использование ИИ-агентов — от тестирования до развёртывания 6 ч.
На OpenAI подали в суд за взлом Hugging Face и игнорирование рисков автономного ИИ 7 ч.
OpenAI представила GPT‑6.1 Sol — почти как флагманская GPT‑6 Astra в сложных задачах, но в пять раз дешевле 8 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой кампании Call of Duty: Modern Warfare 4, ремастера The Witcher 3: Wild Hunt, Gears of War: E-Day и других новых игр 10 ч.
OpenAI представила Dots — ИИ-агентов с собственными компьютерами, которые могут работать круглосуточно без пользователя 10 ч.
The Witcher 3: Wild Hunt спустя 11 лет установила новый рекорд популярности в Steam — всё благодаря ремастеру 11 ч.
«Требуем фильм или сериал по Ace Combat»: финал короткометражки Hour Zero по Ace Combat 8: Wings of Theve привёл фанатов в восторг 12 ч.
Firefox получил обновлённый дизайн — более округлый и плавный 13 ч.
Ностальгическое дорожное приключение Keep Driving докатило до консолей и получило поддержку модов в Steam — трейлер с живыми актёрами 13 ч.
Gigabyte выпустила Micro-ATX-плату B760M Aorus Ari WiFi6E в аниме-дизайне, с поддержкой графики PCIe 5.0 и DDR4 3 ч.
iFixit выявили первое реальное улучшение ремонтопригодности в наушниках Apple AirPods 5 3 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы MSI Z890 GAMING PLUS WIFI6E: дешевле не значит хуже? 6 ч.
Оператор ЦОД Virtus привлёк рекордные £2,45 млрд на развитие ЦОД в Великобритании и материковой Европе 6 ч.
Дженсен Хуанг уверен в завтрашнем дне — NVIDIA увеличила сумму выкупа акций и планирует повысить дивиденды 6 ч.
Новая статья: Обзор UWQHD VA-монитора DIGMA Overdrive 34A712Q: для ценителей 7 ч.
Снова без изменений: утечка раскрыла дизайн Google Pixel 11a 8 ч.
SteelSeries представила беспроводные игровые мыши Sensei Pro и Rival Pro с широкополосным беспроводным подключением 9 ч.
Honor представила крошечный букридер с 3,68-дюймовым экраном E-Ink — он крепится магнитами на тыл смартфона 10 ч.
Китайский рой из 116 подводных дронов попал в Книгу рекордов Гиннесса 10 ч.