Суперкомпьютерное моделирование показывает, что двухмерное стекло может стать бесконечно мягким

«Представьте, если бы мы могли сделать лист стекла, имеющий двумерную (2D) плоскую форму», — говорит доктор Хаято Шиба из Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку. «В таком ограниченном пространственном измерении множество новых явлений имеет место в обычных« периодических »системах (кристаллах, спиновых системах и т. Д.). Это связано с тепловым движением составляющих, имеющим место в более крупном масштабе из-за ограниченного пространственные размеры ".Известно, что такое усиленное тепловое движение вызывает новые физические явления, которые, как надеются Сиба и его исследовательская группа, состоящая из Ясунори Ямада (IMR), Такеши Кавасаки (Университет Нагоя) и Канга Кима (Университет Осаки), возглавят разработку новых функциональных материалов и устройств. необходим для реализации энергосберегающих обществ.

Однако все еще не ясно, проявляет ли 2D-стекло как «непериодическая» система такие усиленные тепловые движения.«Наш результат показывает, что 2D-стекло может становиться мягким, постепенно и навсегда, по мере того, как мы переходим к макроскопическим масштабам. Следовательно, амплитуда вибрации становится бесконечной из-за крупномасштабных движений», — говорит Шиба.

«Другими словами, такие материалы могут проявлять сильную реакцию на внешние поля или деформацию. Тепловая вибрация полностью отличается от вибрации в 3D-стекле, и она может даже изменить фундаментальную природу стеклования и стекловидного фазового перехода».

В экспериментах 2D-стекло было экспериментально реализовано с использованием коллоидных систем, а также может быть реализовано с использованием других мягких и твердых материалов.