物理学家在玻璃的固液转变研究中发现了一种全新的物质状态 ， 他们称这种介于固态和液态（如凝胶）之间的新物质状态为“液态玻璃” 。
研究人员通过化学方法合成了球状的聚合物核壳胶体粒子 ， 并用不同的荧光基团染色 。 之后对胶体粒子进行热机械拉伸 ， 使其成为椭球状 ， 冷却并稳定化处理后 ， 再将它们混入合适的溶剂中 。 用这种方法制备的胶体粒子尺寸为微米级别 ， 它们相对于原子和分子更大 ， 更便于使用光学显微镜观察研究 。 同时 ， 由于其独特的形状 ， 这种粒子更具方向性 。
德国康斯坦茨大学软凝聚态理论教授马蒂亚斯·福克斯谈到：“我们的实验从理论高度来看十分有趣 ， 它为临界波动和玻璃状阻滞之间相互作用的存在提供了证据 ， 这是科学界一直在研究的问题 。 ”
当材料从液态转变成固态 ， 分子通常会排列成长程有序的晶体结构 ， 但玻璃并非如此 ， 其分子会被锁定在无序的状态中 。 研究中 ， 研究人员改变了悬浮液中的粒子浓度 ， 使用共聚焦显微镜追踪粒子在三维空间中的平移和旋转运动 。 当粒子密度到达一定程度之后 ， 转动自由度被冻结 ， 而平移运动依旧存在 ， 由于粒子呈椭球状 ， 因此可以观察到转动自由度被冻结时粒子的角度 。 他们发现 ， 这些粒子聚集形成了取向近似的局部玻璃态结构 ， 在材料内部形成阻塞 ， 阻止液晶的形成 。 该状态即被称为液态玻璃 ， 这意味着 ， 这些粒子的灵活程度高于玻璃中的分子 。
康斯坦茨大学物理化学系教授安德烈亚斯·祖姆布希解释说：“由于我们的粒子独特的形状 ， 它们具有方向性 ， 这是不同于球状粒子的 ， 这导致了全新的、从未研究过的复杂现象 。 ”
实际上 ， 液态玻璃产生于两种相互竞争的玻璃态转变的相互作用：一是规则相变 ， 另一种是非平衡相变 。 其中 ， 影响液态玻璃制备的关键因素是粒子的形状和浓度 。 此前 ， 液态玻璃一直是理论上的预测 ， 研究人员希望这次的发现 ， 可以帮助我们更好地理解玻璃态转变是如何在微纳尺度下工作的 。
该研究进一步表明 ， 这一发现不仅仅局限于玻璃体系 ， 类似的动力学还可能有助于揭示 ， 从最小的生物细胞到整个宇宙系统中 ， 所有无法解释的复杂系统和无序状况背后的原因 。 同时 ， 还有助于指导生产应用 ， 如胶体上层结构的自组装 ， 液晶器件的未来发展等 。
（_原题科学家发现一种全新物质状态）
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