<p>一個國際科學家團隊的研究為玻璃化物理學&mdash;&mdash;玻璃形成的過程&mdash;&mdash;提供了新的視角。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的發(fā)現(xiàn)以分析玻璃的一個共同特征為中心，稱為玻色子峰，可能有助于為材料科學的新發(fā)展鋪平道路。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當使用特殊設備研究其組成原子的振動時，可以在玻璃中觀察到峰值，它在太赫茲范圍內(nèi)達到峰值。 玻色子峰還使玻璃比由相同材料形成的晶體具有額外的熱容量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>導致玻色子峰的原子或分子的超低振動被認為在冷卻液體是否形成玻璃或晶體方面發(fā)揮了作用，但該過程仍未完全了解。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在《自然通訊》雜志上發(fā)表的一篇論文中，來自英國、斯洛文尼亞和日本的研究人員概述了他們?nèi)绾魏献鞣治龊湍M原硅酸四丁酯樣品中玻色子峰的出現(xiàn)方式&mdash;&mdash;一種不會結晶的粘性液體，用于 生產(chǎn)某些類型的玻璃。</p> <p>&nbsp;</p> <p>格拉斯哥大學化學學院的 Klaas Wynne 教授是該論文的通訊作者之一。 韋恩教授說：&ldquo;這項工作有助于加深我們對玻璃化的理解，這是目前物理學中的一個熱門話題。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;當液體快速冷卻時，它們會形成玻璃或晶體&mdash;&mdash;這一過程知之甚少，但對應用很重要。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;玻璃可以由多種材料制成，除了明顯的窗玻璃應用外，它們還用于各種行業(yè)。 例如，堅固、柔韌的金屬玻璃用于航空領域，而其他金屬玻璃則可用于藥物，它們可以幫助控制藥物被人體吸收的速度。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;然而，一種稱為二次弛豫的過程會導致玻璃在冷卻后形成晶體，有時甚至是在數(shù)年后。 目前還不完全清楚是哪些分子過程導致了這種情況的發(fā)生，更好地了解眼鏡的形成方式可以幫助我們在未來制造出更好、更安全的眼鏡。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;研究玻色子峰的挑戰(zhàn)之一是它與分子振動和旋轉等其他過程一起發(fā)生，這使得分離和分析變得困難。 我們開始使用一系列技術來研究玻色子峰在不同條件下的功能，以幫助擴展我們對玻璃形成的理解。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員選擇研究原硅酸四丁酯或 TBOS，因為它的分子結構是對稱的，這使得將玻色子峰與所有其他貢獻分離開來變得更容易。 他們使用了一套觀察技術，包括拉曼光譜，以監(jiān)測 TBOS 分子在一系列溫度條件下從液體冷卻到玻璃時的行為。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們第一次能夠看到，當 TBOS 冷卻形成玻璃時，它開始但沒有完成結晶過程，從而提供了對玻璃化分子過程的關鍵洞察。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在實驗技術的同時，華威大學的研究人員進行了計算機模擬，能夠準確反映實驗室觀察結果并正確預測 TBOS 轉變?yōu)椴Ａr的行為。</p> <p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675065634617/1675065634617.jpg" width="650" height="488" /></p> <p>英國華威大學化學系的Gabriele Sosso博士也是該論文的通訊作者。 Sosso 博士補充說：&ldquo;TBOS 分子的對稱性為在建模和實驗之間建立聯(lián)系提供了獨特的機會。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;在過去的幾年里，我們學到了很多關于眼鏡的知識，這在很大程度上要歸功于我們通常所說的&lsquo;簡單&rsquo;模型的計算機模擬&mdash;&mdash;想想球形粒子的二維或三維網(wǎng)絡。 這些簡單的模型對于揭示無序系統(tǒng)的微妙之處非常有用&mdash;&mdash;然而，TBOS 是一個完全不同的野獸！ 將社區(qū)對模型系統(tǒng)的看法應用到現(xiàn)實生活中的分子玻璃（如 TBOS）中是非常有益的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;玻璃狀 TBOS 中的玻色子峰似乎來自非常具體的結構特征，這一事實代表了計算界令人難以置信的誘人前景。 我迫不及待地想看看這些結構特征在其他類型的分子玻璃中會是什么樣子&mdash;&mdash;激動人心的未來！&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>該團隊的論文題為&ldquo;了解分子玻璃中玻色子峰的出現(xiàn)&rdquo;，發(fā)表在《自然通訊》上。 該研究得到了歐洲研究委員會、Leverhulme Trust、工程和物理科學研究委員會以及斯洛文尼亞研究機構的資助。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>