对于一般人而言,玻璃常被誤认为是一种透明固体。而严格地说,玻璃其实是一种被称为“非晶态过冷液体”的物质,表面与固体相似,内部结构又与液体相似,是介于固体与液体之间的一种具有独立形态的物质。但对于其形成过程却没有几个人能做出解释。据美国生活科学网3月31日报道,美国物理学家的一个研究项目或许能解开这让人困惑不已的“玻璃之谜”。
　　负责该项研究的美国华盛顿大学圣路易斯分校物理学家肯尼斯·凯尔顿称,他们正在建造一个被称为“中子静电悬浮室(NESL)”的实验装置。该装置将使一滴液态金属悬浮在真空中,从而对其在由液态冷却为玻璃的过程中的内部原子活动进行观察。研究人员称,该设备有望在原子层面对玻璃的独特属性做出解释,同时也将会让人们对液体到玻璃的转化过程产生更好的理解。
　　凯尔顿表示,所有的液体都可以转化为玻璃,区别仅存在于转化的难易程度上。早在4000多年前,美索不达米亚地区的人们就开始使用玻璃,但直到现在为止,人们却仍然不理解液体转化为玻璃的具体过程。
　　该实验计划用钛、锆、镍、铂以及合金为研究对象。如果冷却得足够快,这些金属就能形成玻璃而非固体。但其前提是,整个过程中液态金属滴必须悬浮在真空当中,不能与任何物体接触。
　　NESL将通过电极在金属液滴表面加载电荷,之后用电磁场使其保持在一个稳定的悬浮状态。橡树岭国家实验室另一台被称为“散变中子源”的仪器将产生中子束,“照射”悬浮金属液滴。研究人员计划用这种方法使中子起到“光线”的作用,从而能够形成一个中子显微镜,来观察整个过程中悬浮液滴中原子的变化。
　　据了解,这座造价为165万美元的中子静电悬浮室将建造在美国田纳西州橡树岭国家实验室,预计在3年内完成制造并投入使用。
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