تغییر خواص شیشه با کمک نانوتوپ‌ها

محققان دانشگاه توئینت هلند در حال مطالعه‌ی نوع جدیدی از یک ماده هستند که می‌تواند خواص متفاوتی را به نمایش بگذارد. این رفتار ناشی از وجود نوعی توپ نانومتری پلیمری است که در اثر کاهش دما بزرگ می‌شود.

محققان دانشگاه توئینت هلند در حال مطالعه‌ی نوع جدیدی از یک ماده هستند که می‌تواند
خواص متفاوتی را به نمایش بگذارد. این رفتار ناشی از وجود نوعی توپ نانومتری پلیمری
است که در اثر کاهش دما بزرگ می‌شود.

اندازه‌ی این توپ‌های نانومتری در دمای ۴۰ درجه‌ی سانتی گراد حدود ۱۰۰ نانومتر است
و با کاهش دما به ۲۰ درجه، اندازه‌ی آنها به حدود ۲۰۰ نانومتر رسیده، نرم‌ترمی‌شوند.
به روش‌های مختلفی می‌توان انتقال فاز از مایع به جامد (یا شیشه‌ای شدن) را کنترل
کرد و به شیشه‌هایی با سختی مختلف دست یافت. تعداد ذره‌ی اندکی که به اندازه‌ی کافی
بزرگ شده باشند، می‌توانند فضایی معادل تعداد بیشتری ذره که کمتر بزرگ شده‌اند را
اشغال کنند. نتیجه‌ی هر دو حالت، یک ماده‌ی جامد است؛ اما شیشه‌ی نوع اول نرم‌تراز
نوع دوم خواهد بود.

از این مواد شیشه‌ای نرم، می‌توان به عنوان مدلی برای بررسی تعدادی از فرایندهای
طبیعی متفاوت استفاده کرد. سن نقش مهمی در این زمینه بازی می‌کند. شیشه‌ی پیرتر
رفتارهای متفاوتی نسبت به شیشه‌ی جوان‌تردارد. اگر شیشه‌ی پیر را تحت فشار قرار
دهید، زمان بیشتری طول می‌کشد تا به شکل اولیه‌ی خودش بازگردد. هر چه شیشه پیرتر
باشد، زمان بیشتری می‌خواهد تا به ثبات برسد. این امر به این بستگی دارد که ذرات
پلیمری مذکور چقدر راحت‌ترمی‌توانند از کنار همدیگر عبور کنند. ذرات نرم‌ترحتی وقتی
با هم در تماس باشند می‌توانند از کنار یکدیگر بگذرند، در حالی که ذرات سخت‌ترکمتر
چنین قابلیتی دارند.
 

این ماده‌ی جالب، حتی برای زیست‌شناس‌ها نیز مفید است؛ زیرا می‌توان از آن برای
مطالعه‌ی فرایندهای سلول‌های زنده استفاده کرد.

نتایج این تحقیق با عنوان انتقال شیشه‌ای و پیرشدن در سوسپانسیون‌های متراکم از
ذرات میکروژل حساس به دما، در مجله‌ی Physical Review Letters چاپ شده است.