Нова врста материје може одједном бити и чврста и течна.
У овом ланчано растопљеном стању, истопљени и чврсти слојеви испреплићу се на атомском нивоу. Недавно су помоћу компјутерских симулација виртуелни калијум ставили у ланчано истопљено стање излажући метал условима екстремне температуре и притиска, објавили су научници у новој студији.
Штавише, ово двоструко стање је постојало чак и драматичним променама услова експеримената у оквиру симулације. Ови докази су такође показали да је ланчано растопљено стање стабилна врста материје, а не само прелаз између чврсте и течне.
Ови експерименти су изведени на атомском нивоу у виртуелном окружењу, али шта би могло бити као да се неки предмет држи у овом осебујном стању?
"Изгледало би и изгледало као чврсто, тако да бисте могли да га покупите, онда у њему постоји течни део који може исцурити", коаутор студије Андреас Херманн, читалац рачунарске физике са Физичке школе Универзитета у Единбургху. и Астрономија у Шкотској, рекао је Ливе Сциенце.
"Али када се течност изгуби из материјала, неки ће се чврсти део растопити да би се поново напунио", рекао је Херманн.
Истраживачи су већ у претходној студији показали да је калијум, високо реактиван метал, помало чудан. Они су показали да под високим притиском калијум формира необичну кристалну структуру две различите, испреплетене решетке, „прелазећи од врло једноставног атомског распореда до нечег врло компликованог“, рекао је Херманн.
За нову студију, научници су радили симулације које су поред високог притиска подвргавале и висок калијум. Укључивање машинског учења у симулације значајно је повећало број атома - 20.000 одједном у овом случају - које су аутори студије могли тестирати.
У новим симулацијама, када су се ствари загрејале, калијум је учинио нешто врло чудно. Након што су њени атоми формирали испреплетену решеткасту структуру, атоми у једној решетки су били чврсто повезани, одржавајући чврсто стање. Али сигнал са друге решетке је нестао, што указује на поремећај у атомима, напоменули су аутори студије.
Другим речима, ови атоми су постали течни, док су њихови непосредни атомски суседи остали чврсти, стварајући стање које није ни чврсто, ни течно, већ је мешавина оба, „међусобно повезана на атомском нивоу“, рекао је Херманн.
Након што су узорци калијума достигли ово двоструко стање, они су остајали делимично течни и делимично чврсти чак и након што се топлота повећала на стотине степени, према Херманну.
Друга истраживања су показала да калијум није једини елемент који развија две испреплетене решетке атома под интензивним притиском, а ови елементи - „суседи калијума и другде у периодичној табели“ - такође могу бити способни да добију део течности и делимично чврсто стање, рекао је Херманн.
А систем машинског учења који су аутори студије развили за испитивање калијума може се користити и са другим супстанцама, за декодирање како екстремни услови утичу на њих на атомском нивоу.
"Ово је доказ принципа: рачунски јефтина техника која може описати материјале у широком распону притисака и температура, укључујући нека врло егзотична стања попут оног о коме смо писали у овом раду", рекао је Херманн. „То нам је циљ да пређемо на друге материјале где можемо да одговоримо на различита питања везана за науку о материјалима“.
Открића ће бити објављена на мрежи у наредном броју часописа Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенце.
