Сегодня 04 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Необретённые технологии: учёные нащупали путь к «идеальному стеклу» со свойствами алмаза и металлу со свойствами стекла

Исследователи из США нашли теоретическую возможность объяснить парадокс конца 40-х годов прошлого века — секрет «идеального стекла», или парадокс Кауцмана. В 1948 году Уолтер Кауцман (Walter Kauzmann) предположил существование аморфного материала с минимальной (почти нулевой) энтропией, который при этом сохраняет хаотичное расположение частиц, но обладает исключительной стабильностью и упорядоченностью. Это был бы чудесный материал, но его так и не создали.

 Слева идеальное стекло, справа — обычное. Источник изображения: Phys. Rev. Lett., 2026

A — идеальное стекло, B — обычное (круги — это упрощение моделирования, а не атомы). Источник изображения: Phys. Rev. Lett., 2026

Группа физиков из Университета Орегона (University of Oregon) провела теоретическое исследование, которое показало, что так называемое «идеальное стекло» теоретически возможно. Долгие десятилетия учёные считали существование такого состояния парадоксальным, поскольку обычное охлаждение жидкого раствора или расплава до стеклообразного состояния не позволяет достичь истинного минимума энергии (атомов, молекул или частиц) без кристаллизации.

Ключевой прорыв произошёл, когда учёные допустили «читерский» приём в компьютерной симуляции. При воспроизведении двумерного аморфного материала они позволили частицам менять свой размер в процессе упаковки по мере остывания. Это дало дополнительную степень свободы и позволило создать конфигурацию, при которой структура материала при затвердевании остаётся полностью аморфной, но достигает состояния гиперупорядоченности. Энергия частиц падает ниже той, которая достигается при кристаллизации, но сама кристаллизация не возникает.

Модель показала, что в таком случае каждая частица в материале будет иметь в среднем шесть контактов с соседями; в нём будут отсутствовать сгустки и пустоты, а механически материал будет вести себя подобно идеальному кристаллу. При внешнем воздействии (например, ударе) колебания распространяются равномерно, как в алмазе.

Разрешение парадокса Кауцмана происходит благодаря тому, что традиционные пути (медленное охлаждение) действительно не способны привести к идеальному стеклу за конечное время — система застревает в метастабильных состояниях с избыточной энтропией. Однако симуляция доказывает: такое состояние не противоречит физике, оно просто требует нестандартного способа формирования.

Полученное «идеальное стекло» демонстрирует свойства кристалла (высокие стабильность, жёсткость и упругость), оставаясь при этом аморфным по структуре. Открытие имеет важное теоретическое значение для понимания стеклообразных и аморфных систем в целом, а также открывает перспективы поиска новых подходов к созданию сверхстабильных аморфных материалов.

Например, в таком состоянии металлы могут быть аморфными, а не кристаллическими, не теряя электропроводности и приобретая упругость и повышенную жёсткость, что могло бы найти применение в авиации и космонавтике. Если говорить более приземлённо, то солнечным панелям на крышах и на фермах тоже не помешало бы более устойчивое к граду и повреждениям стекло — одновременно упругое и жёсткое.

К сожалению, учёные пока не знают методов производства таких материалов. Но сама физика подобных состояний — это уже обещание будущих возможностей. Технологии могут быть не только утерянными, но и ещё не обретёнными.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft принудительно обновит до Windows 11 25H2 компьютеры с более старыми версиями ОС 4 ч.
В руководстве OpenAI провели очередные кадровые перестановки — частично вынужденные 5 ч.
Nvidia показала нейронное сжатие текстур: потребление видеопамяти упало почти в 7 раз 5 ч.
Суд обязал Netflix вернуть деньги за необоснованное повышение стоимости подписок, но только в одной стране 7 ч.
Anthropic ввела дополнительную плату за подключение OpenClaw к Claude 7 ч.
На Perplexity подали в суд за тайную передачу личных данных и переписок пользователей рекламщикам 7 ч.
Техподдержка NASA удалённо починила Microsoft Outlook на планшете командира лунной миссии Artemis II 8 ч.
Anthropic связала склонность Claude к шантажу и жульничеству с давлением и невыполнимыми задачами 13 ч.
Поддержка ИИ-моделью DeepSeek V4 ускорителей Huawei вызвала рост спроса на них в Китае 13 ч.
Новая статья: Life is Strange: Reunion — отчаяние приводит к успеху. Рецензия 19 ч.
Обновлённый RedMagic 11 Pro показал достойный FPS в играх для ПК класса AAA 2 ч.
ИИ на селе: NetApp и NTT протестировали геораспределённое обучение LLM 4 ч.
Учёные впервые наблюдали, как нечто внутри потока света двигалось быстрее него 4 ч.
Стартап CavilinQ получил $8,8 млн на разработку квантового интерконнекта для объединения квантовых компьютеров 5 ч.
Специалисты iFixit разобрали наушники Apple AirPods Max 2 — внутренняя компоновка не изменилась 5 ч.
Беспроводная оптическая связь внутри помещений показала новые рекорды скорости и эффективности 7 ч.
Спутниковое телевидение после аварии вернули в Сибирь, но отключили на Дальнем Востоке 7 ч.
Apple распродала все Mac Studio с 256 Гбайт оперативки — сроки доставки растянулись до 4–5 месяцев 9 ч.
Удачно прилунившийся модуль Firefly Aerospace Blue Ghost рассказал о Луне нечто неожиданное 10 ч.
Китайские производители чипов завершили прошлый год рекордными объёмами выручки 11 ч.