Insólito

De una suposición a una realidad: descubren el vidrio líquido

El logro obtenido es un gran aporte para que, en análisis futuros, se pueda abordar el conflicto de la transición vítrea; en otras palabras, el paso del vidrio al líquido y viceversa, el cual es todo un misterio

Por  Cristina Herrera

Científicos alemanes descubren un nuevo estado de la materia: el vidrio liquido(Pixabay)

Científicos alemanes descubren un nuevo estado de la materia: el vidrio liquido | Pixabay

Desde pequeños nos enseñaron que existen 3 estados fundamentales de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Lo que diferencia a cada uno de ellos es el grado distinto en que se mueven las moléculas que los componen. Sumados a estos estados básicos, en contextos extremos o en laboratorios se han logrado descubrir otros más, como los condensados de Bose-Einstein (estado fundamental de la materia) y el plasma. Ahora se viene a integrar un nuevo estado que, tenlo por seguro, te sorprenderá.

Como con muchos otros estados que se han descubierto por medio de la investigación en laboratorios, esta semana investigadores de la Universidad de Constanza en Alemania han dado a conocer el fascinante hecho de un novedoso estado de la materia; se trata del líquido vítreo o vidrio líquido. Cabe destacar que lo más relevante de la serie de estudios que se realizaron al respecto, es que el hallazgo es un gran aporte para que en análisis futuros se pueda abordar el conflicto de la transición vítrea; en otras palabras, el paso del vidrio al líquido y viceversa.

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El hallazgo podría ayudar a descifrar el enigma de
El hallazgo podría ayudar a descifrar el enigma de la transición vítrea/ Fuente: Pixabay

Aunque el vidrio es algo muy común, que tenemos a la mano todo el tiempo, lo cierto es que para la ciencia este aún es todo un misterio, puesto que no se ha alcanzado a comprender a cabalidad cuál es su comportamiento. El enigma del vidrio comienza en el hecho de que, a diferencia de los sólidos que se estructuran a partir del ordenamiento de las moléculas para dar paso a una textura regular y a la vez cristalina, con el vidrio pasa algo sumamente diferente.

Para que la estructura molecular de paso al vítreo, las moléculas se congelan de forma amorfa, dejando fuera el proceso de cristalización. A pesar de que se ha puesto todo el empeño en comprender por qué ocurre de esta forma en el caso de este estado de la materia, la comunidad científica desconoce qué hay detrás de ello. A tal problemática se le conoce como "transición vítrea".

El estudio que dio fe de este del líquido vítreo estuvo liderado por los investigadores Andreas Zumbusch y Matthias Fuchs, quienes pertenecen al equipo de investigación de la Universidad de Constanza. Los avances de estos estudios fueron publicados en "Proceedings of the National Academy of Sciences" bajo el título "Observation of liquid glass in suspensions of ellipsoidal colloids".

¿Qué fue lo que hizo este equipo de científicos para descubrir al vidrio líquido? Los investigadores llegaron a las conclusiones antes referidas después de que se valieran de un experimento a base de coloides elipsoidales hechos de plástico. Para los que no tienen ni idea de qué es un coloide, un coloide es, básicamente una partícula sólida, la cual mide aproximadamente una millonésima de metro, misma que se encuentra suspendida en una solución. Cabe mencionar que los coloides pueden ser o epilopsoidales, como los utilizados en este estudio o, también, esféricos. (si aún tienes duda de qué son, puedes buscar en el navegador de Internet de tu preferencia para que te quede más claro)

Pero seguro te estará preguntando, ¿qué relación tienen estos mentados coloides con el vítreo? Pues resultase ser que las suspensiones coloidales son, con frecuencia, utilizadas por los estudiosos en la materia que intenta descifrar el misterio de la transición vítrea, ya que estos muestran diversos comportamientos que se reflejan en las partículas que conforman este sólido.

La mayoría del tiempo se echa mano de los coloides de forma esférica, sin embargo, en esta ocasión se decidió usar los elipsoidales. Fue debido a esta inusual decisión que se pudo observar que las partículas individuales de estos coloides se pueden mover, mas no rotar, hecho que no había sido examinado hasta este experimento.

¿Cuál es la interpretación de este comportamiento?

Intentando con diferentes concentraciones de estos coloides, suspendidos en una solución adecuada, los científicos pudieron percatarse cuál era su comportamiento mediante un microscopio confocal (emplea una técnica óptica de imagen para incrementar el contraste y/o reconstruir imágenes tridimensionales), haciéndolo de ese modo, pudieron ser testigos de cómo en ciertas densidades de partículas su movimiento queda congelado, formándose a su vez "estructuras locales" (grupos) de partículas que comparten características en su orientación.

Las anteriores son las construcciones que, al interactuar entre sí en el espacio, dan forma a eso que los investigadores denominaron como vidrio líquido. Su rasgo más trascendente es que estas obstruyen la formación del cristal (moléculas bien ordenadas).

En este sentido, Andreas Zumbusch declaró que fue gracias a la forma que ellos eligieron que las partículas mostraron orientación a diferencia de las esféricas, lo cual da pie a un "nuevo repertorio de comportamientos" que hasta el momento no habían sido analizados.

De acuerdo a lo mencionado por los científicos, estas investigaciones podrían ayudar a que la existencia del vidrio líquido ya no sea visto como un supuesto, sino como todo un hecho comprobado. Lo que es más, señalan que, transcendiendo más allá del estado de la materia, estos descubrimientos pueden ser de vital ayuda en la comprensión de sistemas biológicos complejos como las galaxias.

 

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