V této fázi materiál vykazuje vlastnosti jak pevných, tak kapalných látek, ale nelze jej zařadit do žádné z těchto kategorií. Může se stát klíčovým faktorem v technologickém odvětví.
V průběhu experimentu bylo pomocí vysoce přesných elektronových mikroskopů objeveno nové skupenství látky – hybridní fáze, která kombinuje vlastnosti pevných a kapalných těles. Toto jedinečné chování atomů, popsané evropskými vědci v článku publikovaném v časopise ACS Nano, může radikálně změnit studium kovů, což má zásadní význam pro technologický průmysl.
Experimenty ukázaly, že nanočástice zlata, platiny a palladia, spojené na atomové vrstvě grafenu, vykazují dvojí dynamiku: většina atomů se pohybuje plynule, zatímco některé zůstávají nehybné a tvoří stabilní kruh. Vědci tuto fázi nazvali „zkrocenou kapalinou“ a domnívají se, že otevírá nové možnosti pro interpretaci procesů tuhnutí.
Andrej Chlobistov, odborník na nanomateriály z Nottinghamské univerzity, řekl: „Náš úspěch může znamenat vznik nové formy hmoty, která kombinuje vlastnosti pevných a kapalných látek v jednom materiálu.“ Podle výzkumníků poskytuje tato koexistence pohyblivosti a tuhé struktury bezprecedentní představu o tom, jak se kovy organizují těsně před tuhnutím.
Nová hybridní fáze
Výzkum byl proveden pomocí elektronového mikroskopu SALVE, který umožňuje zaznamenávat pohyb atomů v reálném čase. Podle fyzika Christophera Leista z Ulmské univerzity: „Použili jsme grafen jako druh pece pro ohřev částic a jak se tavil, atomy se začaly rychle pohybovat. Překvapilo nás však, že některé atomy zůstaly nehybné.“ Toto neobvyklé chování roztavených materiálů umožnilo výzkumníkům pozorovat kritický okamžik, kdy se kapalina začíná měnit na pevnou látku.
Výzkumníci zjistili, že fixované atomy mají přímý vliv na konečnou strukturu materiálu. Ve velkém množství brání tvorbě krystalů, což vede k vytvoření amorfního a nestabilního pevného tělesa. Při změně těchto fixních bodů se vnitřní napětí snižuje a kov se vrací ke své normální krystalické struktuře – jev, který má velký význam při vývoji nových slitin.
Ute Kaiser, expertka v oblasti elektronické optiky, poznamenala, že pozorovaný pohyb připomíná kvantové procesy, ve kterých částice vykazují dvojí chování. Pro vědeckou komunitu tento hybridní stav dokazuje, že hmota může současně vykazovat řád a tekutost, což ospravedlňuje jeho uznání jako nové fáze.
Tým vědců zdůrazňuje, že se jim poprvé podařilo „zachytit“ celý atom, což bylo dříve možné pouze pomocí fotonů a elektronů. Tento průlom umožňuje přesněji manipulovat s materiály a optimalizovat využití vzácných kovů v energetických , akumulačních a transformačních technologiích.
