Sin embargo, en 2007, los investigadores descubrieron que también se pueden producir vidrios estables condensando el material de la fase de vapor, mediante un proceso llamado deposición física de vapor. La deposición de vapor permite que las moléculas que acaban de llegar a la superficie se empaqueten mejor, produciendo vidrios más envejecidos.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Zahra Fakhraai de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Pensilvania, en colaboración con científicos del Laboratorio Nacional Brookhaven, ha descubierto un método para acelerar aún más este proceso de envejecimiento, redefiniendo los principios fundamentales que han guiado el formación de vidrio estable. Sus hallazgos se publican en la revista Nature Materials. .

"Lo que descubrimos, de manera bastante paradójica, es que, al utilizar un sustrato blando y más flexible durante nuestro proceso de deposición de vapor, podemos fabricar vidrios más rígidos y densos que los fabricados anteriormente", dice Fakhraai. "Estos hallazgos ofrecen una nueva forma de diseñar películas de vidrio con precisión y allanar el camino para fabricar materiales duraderos mucho más rápido".

El descubrimiento se produjo por casualidad cuando se animó a Peng Luo, un investigador postdoctoral del Grupo Fakhraai, a experimentar con sustratos blandos para la deposición de vidrio, principalmente como curiosidad, "para ver si los sustratos más blandos causarían daños al material", dice. "Pero lo que vimos fue vidrio que exhibía propiedades como si hubiera envejecido durante muchos millones de años, superando con creces lo que se puede ver con métodos que utilizan sustratos rígidos tradicionales".

Luo explica que estudios anteriores utilizaron la tasa de deposición y la temperatura del sustrato para controlar el ensamblaje de las moléculas de la superficie después de que aterrizaron en el sustrato, y que a temperaturas apropiadas, cuanto más lenta sea la tasa de deposición, más tiempo tendrán las moléculas que aterrizaron para adaptarse. hacia una estructura más estable antes de que queden enterradas y "congeladas" por las moléculas entrantes.

"Se trata básicamente de un 'autoensamblaje' de las moléculas de la superficie de una manera determinada por su propia movilidad a una determinada temperatura, y no tenemos mucho control sobre la lentitud con la que podemos depositar", dice. "Nuestro hallazgo de que un sustrato blando puede hacer que la película de vidrio depositada sea más densa indica que la elasticidad del sustrato puede afectar el proceso de ensamblaje de las moléculas de la superficie y, por lo tanto, esto puede usarse como una nueva dimensión para controlar la estructura y las propiedades de las películas de vidrio en una gama mucho más amplia a la que antes no era accesible."

Al utilizar sustratos blandos como el polidimetilsiloxano, el equipo demostró que es posible acelerar significativamente la formación de vidrio estable, creando un material con una densidad entre un 2% y un 2,5% más alta que los vidrios templados con líquido convencionales y hasta un 1% más grande que cualquier otro. vidrio estable reportado.

Luo añade que otro hallazgo digno de mención es que la molécula que depositaron tiene sólo un nanómetro de longitud; sin embargo, durante la deposición, los procesos de equilibrio de la superficie pueden verse afectados por el sustrato blando a lo largo de una distancia considerable, medida en unos 200 nanómetros. Esta distancia es notable porque excede con creces lo que se esperaría según las teorías actuales del vidrio, lo que presenta un desafío para la comprensión existente.

"Este efecto se puede comparar con jugar al teléfono en un auditorio lleno de 200 personas, pero de alguna manera, de manera bastante misteriosa, el mensaje se comunica perfectamente sin interrupciones", dice Fakhraai. "La influencia del sustrato blando a una distancia tan grande sugiere una forma de comunicación o interacción de largo alcance en la superficie, que no se comprende completamente y es algo que estamos interesados ​​en explorar en futuras investigaciones".