Investigar los procesos de vitrificación, es decir, la física que subyace en la formación del vidrio, puede ser decisivo para impulsar nuevos desarrollos en el campo de la ciencia de los Materiales. Esta consideración ha llevado a un equipo de investigación internacional a analizar una característica común del vidrio, llamada pico de bosón.
¿Qué es el pico del bosón?
El pico del bosón se puede observar en el vidrio mediante el uso de equipos diseñados para estudiar la vibración de sus átomos constituyentes. Es una configuración particular de energía la que da masa a las partículas subatómicas y, en el caso específico del vidrio, les atribuye una capacidad calorífica característica adicional en comparación con los cristales formados a partir del mismo material. Por lo tanto, el pico del bosón está determinado y es intrínseco a los procesos de vitrificación.
Una investigación sobre la vitrificación
La búsqueda, publicado en la revista Nature Communications, fue realizado por un equipo de científicos del Reino Unido, Eslovenia y Japón mediante el análisis de los modos de aparición del pico del bosón en muestras de ortosilicato de tetrabutilo (TBOS), un líquido viscoso utilizado en la producción de algunos tipos de vidrio.
La vitrificación es un proceso físico crucial para múltiples aplicaciones. Consiste en transformar un líquido en un sólido transparente, similar al vidrio, mediante un proceso que involucra una fase de calentamiento del líquido, seguida de un enfriamiento repentino para evitar la formación de cristales y mantener una estructura desordenada.
La vitrificación, como se anticipó, se utiliza en numerosos campos, incluidosindustria del vidrio, cerámica, producción de materiales compuestos y conservación de muestras biológicas.
La elección del vidrio.
Los investigadores han optado por estudiar el proceso de vitrificación de TBOS, debido a su estructura molecular simétrica, lo que facilita la localización del pico del bosón. Usando una variedad de técnicas de observación, incluida la espectroscopia Raman, el equipo pudo observar el proceso molecular de vitrificación: TBOS se enfría para formar vidrio, pero no completa el proceso de cristalización. Paralelamente a las técnicas experimentales, los investigadores realizaron simulaciones por ordenador, prediciendo correctamente el comportamiento del TBOS en la fase de enfriamiento y estableciendo una correlación perfecta entre modelos y experimentos.
Estos modelos, a pesar de su sencillez, nos garantizan un acceso privilegiado a los procesos de vitrificación y podrían ayudarnos en un futuro a conseguir vidrio más resistente y seguro.
fuente: glassonline.com
