Empujar a los materiales hasta sus límites puede tener sus ventajas. Investigadores estadounidenses, al presionar vidrio superdelgado de alta densidad, descubrieron una fase líquida previamente desconocida. Los hallazgos se publicarán en la revista PNAS.

Estos tipos de vidrio se utilizan de diversas formas como en pantallas OLED o fibras ópticas, pero en ocasiones tienen problemas de estabilidad. Por eso, los científicos abordan de manera constante este problema hasta que, en el momento menos esperado, nuevo material sale a la luz.

La fase líquida recién descubierta promete un vidrio delgado más estable y denso que los materiales anteriores. Esta progresión definirá diferentes formas de usar el vidrio e incluso tipos de dispositivos completamente nuevos.

El vidrio y sus propiedades

El vidrio es un tipo de material muy especial que normalmente se forma cuando un líquido se solidifica. Si bien sus propiedades se vuelven muy parecidas a las de un sólido, su interior no cambia mucho de su fase líquida. Es una transición fascinante para los científicos.

En el caso del vidrio ultrafino, la transición suele ser difícil de manejar sin que se tengan problemas como la cristalización, especialmente a escalas más grandes. Los vidrios delgados retienen más propiedades líquidas de lo normal, provocando inestabilidad y degradación.

En otros cristales, se usa una técnica conocida como deposición de vapor, en la cual un gas pasa directamente a estado líquido, en vez de enfriar el líquido. Sin embargo, no se tiene claro si esto serviría en los cristales delgados.

El nuevo material

En el estudio, los autores pasaron años trabajando en experimentos para establecer que la deposición de vapor en realidad reduciría algunas de las propiedades líquidas del vidrio delgado. A través de este proceso se detectó la nueva fase de líquido que difería de la fase líquida normal observada al producir este tipo de vidrio.

“Los dos líquidos tienen estructuras distintas, similares al grafeno y al diamante, ambos sólidos hechos de carbono que también existen en formas sólidas muy diferentes”, dice la física Zahra Fakhraai de la Universidad de Pensilvania.

Los experimentos de seguimiento confirmaron el empaquetado de moléculas individuales, no en una estructura de cristal sino en otra. Basándose en la geometría de la fase, los investigadores creen que de igual forma habría implicaciones para otros tipos de materiales. Esto quiere decir que existe el potencial de producir vidrios ultrafinos con una densidad mucho más alta a través de la deposición de vapor y la nueva fase de líquido en el vidrio.

Los científicos planean más estudios a fin de establecer exactamente cómo se produce esta transición de fase. Por ejemplo, quieren mirar de cerca la fase de deposición, la cual los ayudaría a resolver algunos de los otros misterios restantes del vidrio.

Finalmente, los especialistas buscan que esta comprensión fundamental motive más aplicaciones y una mejor capacidad para diseñar vidrios de película delgada con propiedades mejoradas de manera similar. Si llegamos a entender las relaciones estructura-propiedad, se podrán mejorar los diseños.