I ricercatori tedeschi hanno scoperto un nuovo stato della materia. Di base conosciamo tre stati: solido, liquido e gassoso, ma la fisica è destinata ora a fare un passo in più. La ricerca è partita dall’università di Costanza precisamente. Questo nuovo stato era già conosciuto in realtà, ma solamente in teoria. A scuola ci hanno insegnato come qualsiasi materiale sia formato da particelle molto piccole, le molecole. Gli stati della materia sono in grado di esistere grazie a un particolare tipo di aggregazione di tali materie.
Stato liquido: le molecole sono unite tra di esse, ma nonostante la compattezza continuano a muoversi. Ecco perché l’acqua non ha una forma esatta, ecco perché quando nuotiamo, in mare o in piscina, il liquido che ci attornia si modella a seconda dei nostri movimenti.
Stato gassoso: Le molecole in tale stato sono separate e dunque il fumo o altri tipi di esalazioni possono sfaldarsi molto facilmente, così come qualsiasi oggetto fisico o artificiale può oltrepassarle. Anche in questo caso i materiali che fanno parte di questo stato non hanno una forma vera e propria.
Stato solido: Le particelle sono unite, molto vicine e disposte in maniera compatta. I materiali facenti parte di tale stato hanno una forma ben determinata e non possono fare alcun tipo di movimento da soli.
Stati della materia: precisazioni sui solidi
I cambiamenti durante lo stato di aggregazione si verificano secondo leggi fisiche ben determinate, ovvero, quando particelle di sostanze modificano il loro movimento avvicinandosi l’una all’altra. Certo è tuttavia che non tutti i solidi godono di una stessa uguaglianza, non solo perché ognuno di essi è caratterizzato da una forma e da una temperatura diverse, ma anche perché esistono anche stati speciali.
Prendiamo i vetri di una finestra come esempio: a primo impatto diremmo che essi fanno parte dello stato solido, ma analizzando meglio tale materiale potremo dire senza alcuna ombra di dubbio che le sue molecole non si comportano esattamente come un solido. Stessa cosa potremmo dire per oggetti come un bicchiere: le sue molecole hanno movimenti limitati, ma non godono di una vera e propria disposizione.
Nuovo stato della sostanza: i liquidi di vetro
Il nuovo stato della sostanza scoperto dal gruppo di ricercatori dell’università di Costanza è stato denominato “vitreo”. In tale nuovo status, le molecole sono caratterizzate da disposizioni bene identificabili, pur non essendo del tutto disposte. Ciò accade perché tali molecole si muovono, ma non possono ruotare. Un fenomeno che non è possibile notare nei liquidi e nei vetri, ma che gli scienziati avevano previsto, almeno, dal punto di vista teorico. Ora l’esistenza di tali sostanze è stata confermata e non solo: ora sappiamo che è possibile avere un controllo specifico sulle molecole.
Due transizioni vetrose concorrenti
Gli scienziati hanno osservato in verità due transizioni vetrose concorrenti interagenti tra loro. Le due transizioni sono una trasformazione di fase regolare e un’altra di fase di non equilibrio. Il professor Matthias Fuchs dell’università di Costanza e ha dichiarato: “Questo è incredibilmente interessante da un punto di vista teorico” e ancora: “I nostri esperimenti forniscono il tipo di prova per l’interazione tra fluttuazioni critiche e arresto vitreo che la comunità scientifica ha cercato per un bel po’ di tempo”. Tale stato della materia era rimasta una congettura teorica per vent’anni.
Vetro: un enigma scientifico
Sebbene il vetro sia un materiale che utilizziamo quotidianamente, esso rappresenta ancora oggi un grosso enigma scientifico. Contrariamente a ciò che uno possa pensare, il vetro è un materiale dietro cui si celano ancora diversi misteri. Al riguardo sono ancora in corso indagini scientifiche sulle sue proprietà chimiche e fisiche. Il vetro non è solo il materiale con cui sono formate le nostre finestre, ma tale termine può essere anche riferito a una gamma di altri materiali come metalli, proteine, plastica e anche cellule biologiche.
FONTI
http://www.sdionline.it/questo-e-il-nuovo-stato-della-materia-scoperto-dai-fisici-tedeschi/
https://phys.org/news/2021-01-state-liquid-glass.html
