Redueixen d'uns mil·lennis a uns minuts el temps necessari per mesurar la viscositat d'un vidre
12/02/2015
Els vidres són materials sòlids, però amb una estructura tan desordenada que es podrien considerar com a líquids d'una viscositat extraordinàriament elevada. Flueixen com els líquids, però a baixes temperatures la mobilitat molecular és tan baixa que la seva observació experimental és impracticable. L'estat vitri segueix sent un dels grans enigmes en la ciència de la Matèria Condensada, ja que la seva comprensió dista molt de ser satisfactòria.
Un equip de científics de la UAB, del centre d'investigació MATGAS, de la Universitat de la Sapienza a Roma i del Politècnic de Milà, ha aconseguit relacionar les propietats ultraviscoses del líquid (inaccessibles experimentalment a temperatures prou baixes) amb les propietats elàstiques del vidre corresponent, obtingudes ràpidament mitjançant tècniques òptiques i de radiació sincrotró.
Aquestes propietats es mesuren en funció de l'envelliment del vidre de manera que, teòricament, és indispensable utilitzar mostres que hagin estat envellides durant cicles geològics. No obstant això, els investigadors han utilitzat vidres ultraestables formats en breus períodes de temps (des d'uns minuts a unes hores) mitjançant una tècnica anomenada "deposició física de vapors". Els vidres sintetitzats pels investigadors del Departament de Física de la UAB Cristian Rodríguez-Tinoco i Javier Rodríguez-Viejo, rivalitzen en estabilitat amb ambres envellits de forma natural durant desenes de milions d'anys, tot permetent mesures de viscositat en vidres equivalents als què es troben en l'astenosfera, la zona superior del mantell terrestre.
Les mesures de viscositat d'aquests materials han portat a una conclusió inesperada. Si bé els models actuals prediuen que els vidres deixen de fluir per sota d'una temperatura determinada, els resultats d'aquest estudi mostren per primera vegada que, en realitat, no és així, de manera que les teories actuals sobre aquest estat de la matèria podrien no ser correctes. Els científics han demostrat experimentalment que els vidres en equilibri flueixen de forma apreciable a temperatures finites, posant en qüestió un dels pilars de les teories de l'estat vitri.
L'avanç en el coneixement d'aquests vidres, anomenats ultraestables, també té implicacions pràctiques, ja que podrien ser importants per a aplicacions com l'elaboració de compostos farmacèutics més estables enfront de la cristal·lització. També té implicacions per a l’utilització en dispositius orgànics electroluminescents (OLEDs), a causa de la seva major estabilitat tèrmica i menor degradació davant l'absorció de gasos, com el vapor d'aigua, la qual cosa permetria que aquests dispositius poguessin funcionar durant més temps sense patir els efectes de les pertorbacions ambientals.