Šajā posmā materiāls izrāda gan cietu, gan šķidru vielu īpašības, bet nevar tikt attiecināts ne uz vienu, ne uz otru. Tas var kļūt par galveno elementu tehnoloģiju nozarē.
Eksperimenta laikā, izmantojot augstas precizitātes elektroniskos mikroskopus, tika atklāts jauns vielas stāvoklis — hibrīda fāze, kas apvieno cietu un šķidru vielu īpašības . Šī unikālā atomu uzvedība, ko Eiropas pētnieki aprakstījuši rakstā, kas publicēts žurnālā ACS Nano , var radikāli mainīt metālu pētījumus, kam ir fundamentāla nozīme tehnoloģiju nozarē.
Eksperimenti parādīja, ka zelta, platīna un pallādija nanodaļiņas, kas izkausētas uz grafēna atomārā slāņa, demonstrē dubultu dinamiku: vairums atomu kustas vienmērīgi, bet daļa paliek nekustīgi, veidojot stabilu gredzenu. Zinātnieki šo fāzi nosauca par „pieradinātu šķidrumu” un uzskata, ka tā paver jaunas iespējas cietēšanas procesu interpretācijai.
Nottinghamas Universitātes nanomateriālu speciālists Andrejs Hlobistovs uzsvēra: „Mūsu sasniegums var iezīmēt jaunas vielas formas parādīšanos, kas apvieno cietu un šķidru vielu īpašības vienā materiālā”. Pēc pētnieku domām, šī kustīguma un stingras struktūras līdzāspastāvēšana sniedz bezprecedenta priekšstatu par to, kā metāli organizējas tieši pirms sacietēšanas.
Jauna hibrīda fāze
Pētījums tika veikts, izmantojot elektronu mikroskopu SALVE , kas spēj reģistrēt atomu kustību reālajā laikā. Pēc Ulmas Universitātes fiziķa Kristofera Leista teiktā: „Mēs izmantojām grafēnu kā sava veida krāsni daļiņu sildīšanai , un, tam kūstot, atomi sāka ātri kustēties. Tomēr mūs pārsteidza tas, ka daži atomi palika nekustīgi”. Šī neparastā kausētu materiālu uzvedība ļāva pētniekiem novērot kritisko brīdi, kad šķidrums sāk pāriet cietā stāvoklī.
Pētnieki atklāja, ka nekustīgie atomi tieši ietekmē materiāla galīgo struktūru . Lielā skaitā tie bloķē kristālu veidošanos, kas izraisa amorfa un nestabila cietā viela veidošanos. Ja šie fiksētie punkti mainās, iekšējais spriegums samazinās un metāls atjauno savu parasto kristālisku struktūru — ļoti svarīga parādība, izstrādājot jaunas sakausējumus.
Elektronu optikas eksperte Ute Kaizere norādīja, ka novērotā kustība atgādina kvantu procesus, kuros daļiņas demonstrē divkāršu uzvedību. Zinātniskajai kopienai šis hibrīda stāvoklis parāda, ka matērija var vienlaikus izrādīt kārtību un plūstamību, kas pamato tās atzīšanu par jaunu fāzi.
Komanda uzsver, ka pirmo reizi viņiem izdevās “notvert” veselas atomu, ko iepriekš varēja panākt tikai ar fotonu un elektronu palīdzību . Šis izrāviens ļaus precīzāk manipulēt ar materiāliem un optimizēt deficīto metālu izmantošanu enerģētikas, uzkrāšanas un pārveidošanas tehnoloģijās.
