Сегодня 21 августа 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Resonance: A Plague Tale Legacy попала в руки пиратов за целую неделю до официального релиза 4 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Beyond These Stars — градостроительной стратегии о жизни на спине космического кита 6 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman покорил новую вершину продаж — 4 миллиона за три месяца 7 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Resonance: A Plague Tale Legacy, Star Wars Zero Company и «беты» Call of Duty: Modern Warfare 4 7 ч.
Стандартная клавиатура Android позволит растянуть смайлики — Google добавит в Gboard настройку размера эмодзи 7 ч.
«Спасибо, Oracle!»: создатель Postgres поблагодарил IT-гиганта за закат MySQL 8 ч.
«Мрачно. Красиво. Оптимизированно»: ролевой боевик Mortal Shell 2 стартовал в Steam с рейтингом 81 % 9 ч.
Doom запустили на 16-летней зеркалке Canon EOS 550D 9 ч.
Binance разрешила ИИ-агентам торговать криптовалютой от лица пользователя 9 ч.
ИИ-агент подсунул разработчику ПО вредоносный пакет — и тот чуть было не встроил его в проект 9 ч.
Google договорилась с Marvell о разработке ИИ-чипов 2 ч.
Новая статья: Обзор телевизора Hyundai 65" H-LED65BU7011: огромная диагональ недорого 2 ч.
AM4 отказывается умирать: Gigabyte выпустила новую плату B550 X Gaming с DDR4 для Ryzen 5000 3 ч.
Waymo впервые показала «мозг» роботакси — фирменный 5-нм чип на 1000 TOPS для обработки данных всех датчиков 3 ч.
Дроны Amazon начали ронять посылки в бассейны и водоёмы 7 ч.
«Гостиная на колёсах»: Genesis представила электрический внедорожник GV90 с огромным дисплеем 7 ч.
Роботакси Tesla в техасском Остине перешли на полностью беспилотный режим работы 7 ч.
Nothing представила наушники CMF Buds Neo с активным шумоподавлением, автономностью до 52 часов и ценой $21 8 ч.
Без NVIDIA: Rubytech показала возможность создания корпоративной ИИ-инфраструктуры на китайских GPU с российскими LLM 8 ч.
Китай начал перебрасывать дата-центры в сельские провинции — там есть избыток энергии 8 ч.