يمكن أن يكون التحقيق في عمليات التزجيج ، أي الفيزياء الكامنة وراء تكوين الزجاج ، أمرًا حاسمًا لتعزيز التطورات الجديدة في مجال علم المواد. أدى هذا الاعتبار إلى فريق بحث دولي لتحليل سمة مشتركة للزجاج تسمى ذروة البوزون.
ما هي ذروة البوزون؟
يمكن ملاحظة ذروة البوزون في الزجاج من خلال استخدام معدات مصممة لدراسة اهتزاز الذرات المكونة له. إنه تكوين خاص للطاقة يعطي كتلة للجسيمات دون الذرية ، وفي حالة الزجاج المحددة ، سمات أ السعة الحرارية المميزة إضافية مقارنة بالبلورات المتكونة من نفس المادة. لذلك يتم تحديد ذروة البوزون وهي جزء لا يتجزأ من عمليات التزجيج.
بحث عن التزجيج
La بحث، نُشر في مجلة Nature Communications، من قبل فريق من العلماء من المملكة المتحدة وسلوفينيا واليابان من خلال تحليل أنماط ظهور ذروة البوزون في عينات من رباعي بيوتيل أورثوسيليكات (TBOS) ، وهو سائل لزج يستخدم في إنتاج بعض أنواع الزجاج.
التزجيج هو عملية فيزيائية حاسمة لتطبيقات متعددة. وهو يتألف من تحويل سائل إلى مادة صلبة شفافة ، على غرار الزجاج ، من خلال عملية تتضمن مرحلة تسخين السائل ، يتبعها تبريد مفاجئ لتجنب تكوين البلورات والحفاظ على بنية غير منظمة.
التزجيج ، كما هو متوقع ، يستخدم في العديد من المجالات ، بما في ذلكصناعة الزجاجوالسيراميك وإنتاج المواد المركبة وحفظ العينات البيولوجية.
اختيار الزجاج
اختار الباحثون دراسة عملية تزجيج TBOS ، بسببه التركيب الجزيئي المتماثل، مما يسهل تحديد موقع ذروة البوزون. باستخدام مجموعة من تقنيات المراقبة ، بما في ذلك التحليل الطيفي لرامان ، تمكن الفريق من مراقبة العملية الجزيئية للتزجيج: يبرد TBOS لتشكيل الزجاج ، لكنه لا يكمل عملية التبلور. بالتوازي مع التقنيات التجريبية ، أجرى الباحثون عمليات محاكاة حاسوبية ، وتوقعوا بشكل صحيح سلوك TBOS في مرحلة التبريد ، وأسسوا ارتباطًا مثاليًا بين النماذج والتجارب.
هذه النماذج ، على الرغم من بساطتها ، تضمن لنا الوصول المميز إلى عمليات التزجيج ويمكن أن تساعدنا في المستقبل على تحقيق زجاج أقوى وأكثر أمانًا.
مصدر: glassonline.com
