Vidrio líquido, el nuevo estado de la materia que fue descubierto; ¿para qué sirve?

Los científicos de la Universidad de Konstanz, en Alemania, han identificado un nuevo estado de la materia llamado vidrio líquido, que tiene algunas propiedades inusuales.

El vidrio es un sólido amorfo y aunque parezca increíble, es un material sorprendentemente misterioso para la humanidad. La investigación dirigida por los profesores Andreas Zumbusch (Departamento de Química) y Matthias Fuchs (Departamento de Física), ambos con sede en la Universidad de Konstanz, acaba de agregar otra capa de complejidad al enigma del vidrio. 

Por lo general, cuando una sustancia pasa de un líquido a un sólido, los átomos que antes fluían libremente se alinean en una formación cristalina rígida. Sin embargo, ese no es el caso del vidrio, pues sus átomos se "congelan" en su estado desordenado.

Sin embargo, en este nuevo estudio los investigadores descubrieron una forma de vidrio donde los átomos exhiben un comportamiento complejo que nunca antes se había visto. Esencialmente, los átomos pueden moverse pero no pueden rotar.

El equipo hizo este descubrimiento en un sistema modelo de suspensiones coloidales. Estas mezclas están formadas por grandes partículas sólidas suspendidas en un fluido, lo que facilita a los científicos observar el comportamiento físico de los átomos o moléculas. Normalmente, estas partículas son esferas, pero para este experimento, el equipo usó elípticas para poder decir en qué dirección apuntaban.

Los investigadores probaron diferentes concentraciones de partículas en el fluido, rastreando qué tan bien podían moverse y rotar. Finalmente, descubrieron que a concentraciones más altas, las partículas se bloqueaban entre sí para que no giraran, pero aún podían moverse, formando un estado de vidrio líquido.

“En ciertas densidades de partículas, el movimiento de orientación se congeló mientras que el movimiento de traslación persistió, lo que resultó en estados vidriosos donde las partículas se agruparon para formar estructuras locales con orientación similar”, afirma Andreas Zumbusch.

El comportamiento observado proviene de dos transiciones de vidrio en competencia que interactúan entre sí, señalan los investigadores.

 El vidrio líquido se ha predicho durante décadas, y la nueva observación sugiere que procesos similares podrían estar funcionando en otros sistemas de formación de vidrio.

"Esto es increíblemente interesante desde un punto de vista teórico", detalla el científico Matthias Fuchs. “Nuestros experimentos proporcionan el tipo de evidencia de la interacción entre las fluctuaciones críticas y la detención vítrea que la comunidad científica ha estado buscando durante bastante tiempo”.

Hasta el momento no se ha señalado cómo podría utilizarse el vidrio líquido pero la investigación arroja luz sobre el viejo problema científico de la transición vítrea.

DBO