Superračunalo otkrilo novi način izrade stakla

Znanstvenici sa Sveučilišta u Bristolu i Düsseldorfu, otkrili su novi način izrade stakla metodom pomoću koje se upravlja položajem i strukturom atoma u nekom materijalu.

Staklo je karakterističan materijal s mehaničkim svojstvima krute tvari, ali istovremeno i amorfne strukture nalik na tekućinu. Dosadašnjim načinom izrađivanja stakla tekućina se hladila ispod temperature njezinog tališta, čime se tvar kristalizira ili pretvara u staklo.

Uvod u ovo otkriće dogodio se 1952. godine kada je Charles Frank s bristolskog sveučilišta rekao da struktura atoma u staklu ne bi trebala biti nasumična i razbacana kao u tekućini, nego periodična poput, primjerice, dvopiramidalne kvadratne antiprizme. Unatoč nedavnim eksperimentima i računalnih simulacija takvih struktura, još uvijek je nepoznato kakvu ulogu imaju u pretvaranju tekućine u čvrsti stakleni materijal. 

Znanstvenici s düsseldorfskog i bristolskog sveučilišta stvorili su novu vrstu stakla pomoću računala, potičući atome nikla i fosfora da kreiraju poliedar. Kada se poliedar formirao, tekućina je postala kruta tvar. Drugim riječima, otkriveno je kako se, umjesto hlađenjem, tekućina može pretvoriti u krutu tvar mijenjanjem strukture atoma unutar nje. 

"Eksperiment smo proveli pomoću BlueCrystal superračunala i računalne simulacije kojom smo atome potaknuli da formiraju što više poliedara. Iako je nastalo puno više poliedara, raspored atoma bio je uglavnom razbacan, a ne formiran u periodične strukture. To znači da je kruti materijal koji je nastao moralo biti staklo." rekao je Paddy Royall s bristolskog sveučilišta. 

Rezultat ovih istraživanja otvorio je prostor razmišljanju da struktura atoma može odrediti agregatno stanje materijala i put za kreiranje novih vrsta stakla. Primjerice, metalik stakla koja se svojom svjetlinom i čvrstoćom mogu iskoristiti za zanimljive aplikacije te halogeno staklo koje može pridonijeti razvoju memorijske tehnologije poput Phase switch memory, potencijalnog načina buduće pohrane podataka. 

Izvor: Znano.st