Nieuwe materietoestand ontdekt: vloeibaar glas

Onderzoek & Wetenschap 14/01/2021 13:11:21

Een internationaal onderzoeksteam heeft een nieuwe materietoestand ontdekt, namelijk vloeibaar glas, met structuureigenschappen die tot nu toe niet eerder zijn waargenomen.

Lees hieronder verder   
Verwant

VUB spin-off Numeca overgenomen door Cadence Design Systems

Evonik steunt chemie-onderwijs met Virtual Reality applicatie

Overstappen naar uiterst performant fluorvrij blusschuim (SVM)

Antwerpse Covestro-vestiging verkrijgt ISCC Plus-certificering

Nieuwe methode voor efficiëntere omzetting biomassa

Nieuwe materietoestand ontdekt: vloeibaar glas

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Alternatief fossiele brandstof voor stoomproductie

Webinar

vrijdag 29 januari 2021

Postgraduaat Vastgoedkunde

Leuven of Kortrijk

van 4/02/2021 tot 10/12/2021

Toekomst federaal energiebeleid

Webinar

woensdag 10 februari 2021

'Digital Twin' versterkt maakindustrie?

Online event

vrijdag 12 februari 2021

Interpack

Messe Düsseldorf

van 25/02/2021 tot 3/03/2021

Klimatisatie van gebouwen

Online

van 5/03/2021 tot 25/06/2021

Keuze van de redactie

(25/1) Deloitte opent nieuw duurzaam kantoor op West-Vlaamse innovatiecampus

(25/1) Pauwels Consulting heeft Nederlandse Javaspecialist overgenomen

(21/1) Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

(20/1) Siemens combineert offshore productie van groene waterstof

(19/1) Gimv verkoopt telecomspecialist OTN Systems

(19/1) VINCI Energies heeft Legendre Conveyors overgenomen

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Glas is hard, maar het is volgens de gebruikelijke definities desondanks geen vaste stof. Als een materiaal overgaat van een vloeibare in een vaste toestand rangschikken de moleculen zich in een kristal-patroon. In glas gebeurt dat niet.

De moleculen bevriezen in plaats daarvan voordat de kristallisatie plaatsvindt. De vreemde, ongeordende toestand die zo ontstaat is karakteristiek voor alle glasachtige materialen. Wetenschappers proberen nog altijd te begrijpen hoe een dergelijke metastabiele toestand ontstaat.

Onderzoek van de Universiteit van Konstanz en de Universiteit van Amsterdam voegt nu een extra laag van complexiteit toe aan het raadsel van glas.

Met behulp van een modelsysteem dat bestond uit suspensies van op maat gemaakte ellipsvormige colloïden, ontdekten de onderzoekers een nieuwe materietoestand, vloeibaar glas, waarin de deeltjes wel in staat zijn om te bewegen maar niet om te draaien - een complex gedragspatroon dat niet eerder in glassen is waargenomen.

Tot nu toe maakten de meeste experimenten met colloïdale suspensies gebruik van bolvormige colloïden. De meeste natuurlijke en kunstmatige systemen bestaan echter uit deeltjes die niet rond zijn.

Gebruikmakend van de scheikunde van polymeren maakte de onderzoekers kleine plasticdeeltjes die opgerekt en gekoeld werden tot ze de juiste ellipsvorm aannamen, en daarna werden ingebracht in een geschikt oplosmiddel.

Door hun bijzondere vorm hebben deze deeltjes een oriëntatie - in tegenstelling tot bolvormige deeltjes - die leidt tot volledig nieuw en complex gedrag.

De onderzoekers veranderden daarna de concentratie van deeltjes in de suspensies, waarbij ze de verplaatsing en de draaiing van de deeltjes vastlegden met een confocale microscoop.

Bij bepaalde deeltjesdichtheden bevroor de verandering in de oriëntatie helemaal, terwijl de deeltjes zich nog wel konden verplaatsen, wat leidde tot glasachtige toestanden waarin de deeltjes clusters vormden met grofweg dezelfde oriëntatie.

Het resultaat is dat er géén vloeibaar kristal word gevormd - de gebruikelijke globaal geordende toestand die men op basis van de thermodynamica zou verwachten.

Wat de onderzoekers waarnamen waren in feite twee concurrerende glasovergangen in interactie met elkaar - een normale fase-overgang tussen 'vast' en 'vloeibaar' en een tweede fase-overgang uit evenwicht.

"Dit is enorm interessant vanuit theoretisch oogpunt," zegt Matthias Fuchs, hoogleraar aan de Universiteit van Konstanz. "Onze experimenten geven precies de aanwijzingen voor het samenspel tussen kritieke fluctuaties en glasvorming waarnaar de wetenschappelijke gemeenschap al een tijd zoekt."

De voorspelling dat vloeibare glassen zouden kúnnen bestaan was al twintig jaar een theoretisch vermoeden. De resultaten doen vermoeden dat soortgelijke dynamica ook in andere glasvormende systemen een rol speelt, en kan helpen om het gedrag van complexe systemen en moleculen, variërend van heel klein (biologisch) tot heel groot (kosmologisch) beter te begrijpen.

Mogelijk heeft dit ook invloed op de ontwikkeling van technologie waarin vloeibare kristallen worden gebruikt. << (Lydia Heida) (foto: Universiteit van Konstanz)

Op de figuur boven: De nieuwe glas-toestand is gemaakt van ellipsvormige colloïden.

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Ontwikkeling zonnefolies voor ramen en zonnepanelen

TNO ontwikkelt met universiteiten en bedrijven functionele folies voor ramen en gebouwgeïntegreerde zonnepanelen, om 20% van het energieverbruik van gebouwen te besparen.

Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

Vanaf 1 februari zal Jan De Nul in opdracht van de Vlaamse Overheid, agentschap Maritieme Dienstverlening en Kust (MDK), zo’n 500.000 m³ zand op het strand van Raversijde aanbrengen.

Uniek resistentiegen tegen bladvlekkenziekte

Een internationaal consortium kan het resistente Stb16q-gen kloneren en succesvol in tarwe introduceren. Om zo de strijd aan te binden met de gevreesde schimmel Zymoseptoria tritici.

VIL IT-systemen leiden tot efficiëntere grenscontroles

In het project Digital Gateway2Governement werden systemen ontworpen voor gedigitaliseerde communicatie tussen de bedrijven en de overheidsdiensten die betrokken zijn bij de grenscontroles.

Groene waterstof moet energietransitie in Picardisch Wallonië versnellen

Luminus en het Agentschap voor Territoriale Ontwikkeling IDETA hebben een gezamenlijk project voorgesteld voor de ontwikkeling van vier groene waterstofstations in Picardisch Wallonië.

HTC-Enterprise als deel van de oplossing

HTC-Enterprise is een onderneming gegroeid uit de passie voor technologie en het ondernemerschap op zich. Het bedrijf biedt voor tal van bedrijven en sectoren een gepaste oplossing aan.

Kunstmatige intelligentie zoekt nieuwe antibiotica

Slimme software (kunstmatige intelligentie) van de Leidse en Wageningse universiteit doorzocht genomen van bacteriën en vond 42 clusters DNA die coderen voor eiwitten met antibiotica-werking.

DEME voert onderhoudsbaggerwerken op Schelde op LNG uit

Een dual fuel sleephopperzuiger van DEME voert sinds kort de onderhoudsbaggerwerken uit op de Schelde. Tijdens deze werken vaart het schip op LNG, een primeur in Vlaanderen.

Vernieuwde VPLog-i-R stroomsensor met Modbus interface

VPInstruments, fabrikant en wereldwijde leverancier van instrumentatie en monitoringssystemen voor perslucht en gassen, biedt nu een vernieuwde versie van de bewezen VPLog-i stroomsensor met een Modbus interface. De VPLog-i-R is het enige type Rogowski stroomsensor met RS485 (Modbus RTU) uitgang. >>

Partners