Сегодня 04 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 🔥
ИИ вернул к жизни ноутбук с заблокированным BIOS — Claude Code вскрыл защиту HP 42 мин.
Агент ФБР украл у россиян криптовалюту почти на $1 млн, а потом его замучила совесть 44 мин.
ROC Backup получил сертификат совместимости с сервисами «Яндекс 360» 2 ч.
Один ИИ-агент убедил другого выполнять команды хакера — в SDK Google нашли опасную схему атаки 4 ч.
Amazon нашла нового кандидата на роль Кратоса в сериале God of War и готовит замену Атрея 4 ч.
ИИ-агентов Google Gemini можно будет настраивать прямо на смартфоне — и без корпоративной подписки 4 ч.
Британские власти ужесточили надзор за разработчиками ИИ после атак агентов на сторонние ресурсы 5 ч.
Анонсирован симулятор киберпанкового ломбарда Probably Stolen, где каждая сделка — азартная игра 6 ч.
Конгресс США оказался активным пользователем ChatGPT и потратил на него больше $100 тысяч 6 ч.
РТК-ЦОД реализовал миграцию ключевых ИТ-систем группы компаний «ЛокоТех» в облако 7 ч.
Всё сложилось: предзаказы на Samsung Galaxy Z Fold8 втрое превысили спрос на предшественника 33 мин.
Arctic получила компенсацию пошлин от США — и решила поделиться деньгами с покупателями 36 мин.
Китайская CXMT догонит Samsung и других грандов по части памяти для смартфонов, запустив производство LPDDR6 до конца года 45 мин.
Huawei убеждена, что Nvidia скоро упрётся в пределы масштабирования чипов 3 ч.
Apple потребовала срочно запретить OpenAI доступ к своим коммерческим секретам 4 ч.
MediaTek выделила $5 млрд на разработку ИИ ASIC для ЦОД, планируя увеличить долю рынка с 1 % до 20 % 4 ч.
Apple AirPods с камерами могут выйти уже в сентябре 5 ч.
10 млн IOPS и 50 DWPD: Kioxia представила SSD серии GP1 для ИИ-приложений 5 ч.
Samsung лишит Galaxy S27 Ultra одной из камер с телеобъективом — возможно, для экономии 6 ч.
Tesla упёрлась в пределы старого «железа»: бортовые компьютеры HW3 перегревается и виснут под новым автопилотом 6 ч.