Сегодня 16 июня 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 🔥
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой командного шутера Empulse 4 мин.
Google выпустила Android 17 — с ограничителем потребления ОЗУ, «пузырями» для всех приложений и другими улучшениями 14 мин.
Хардкорный ролевой боевик Outward 2 лишился даты выхода в раннем доступе — разработчики не хотят разочаровать игроков 3 ч.
Ядро Linux лишилось поддержки Intel 486 и других «пережитков прошлого» 4 ч.
Жертвы киберпреступлений в США потеряли почти $21 млрд за прошлый год 4 ч.
Call of Duty: Vanguard и EA Sports FC 26 возглавили вторую волну июньских новинок Game Pass, а Tomb Raider и Slay the Spire подписку скоро покинут 4 ч.
Евросоюз не станет обязывать издателей спасать видеоигры, но у Stop Killing Games есть план 5 ч.
Соцсеть Threads почти догнала X по месячной аудитории — она достигла полумиллиарда пользователей 6 ч.
ИИ-сводки в Gmail стали доступны всем — их можно отключить, но со всеми ИИ-функциями сразу 7 ч.
Импортозамещение СЗИ: почему менеджер паролей стал критически важным элементом инфраструктуры (и причём здесь ФСТЭК России) 7 ч.
Qualcomm представила процессор Snapdragon Reality Elite для умных очков, AR- и XR-гарнитур 10 мин.
Google открыла предзаказ на компактные XR-очки Xreal Aura, но сохранила в тайне их полную стоимость 2 ч.
В Китае заработала крупнейшая в мире солнечная электростанция с аккумуляторами и производством водорода 2 ч.
Лучший китайский техпроцесс SMIC N+3 по плотности транзисторов догнал только TSMC N6 — но есть и успехи 3 ч.
Microsoft выпустила Surface Laptop 8 и Surface Pro 12 на чипах Snapdragon X2 — от $1499 5 ч.
Стоимость SpaceX перевалила за $2,7 трлн — Amazon уступила ей место пятой самой дорогой компании в мире 5 ч.
AMD поглотила стартап MEXT,разрабатывающий технологии кеширования данных в NAND 5 ч.
Asus оценила флагманскую видеокарту ProArt GeForce RTX 5090 32GB GDDR7 OC Edition в €3499 6 ч.
SpaceX объявила о поглощении ИИ-стартапа Cursor за $60 миллиардов 7 ч.
Mobileye в следующем году запустит собственный сервис роботакси в США 7 ч.