Investigadores de la Universidad de Tohoku han adquirido nuevos conocimientos sobre los procesos electrónicos que guían la transformación de líquidos en un estado sólido cristalino o vítreo.

La capacidad de algunos líquidos para convertirse en vidrio se ha explotado desde la antigüedad. Pero muchos aspectos fundamentales de esta fase de transición están lejos de entenderse. Una mejor comprensión podría impulsar el desarrollo de nuevos productos como DVD o discos Blu-Ray que almacenan datos al alterar su estado de la materia de uno a otro. y de nuevos materiales de vidrio.

Un equipo japonés multiinstitucional dirigido por Kenichiro Hashimoto del Instituto de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku comparó la dinámica molecular de la formación de vidrio en líquidos convencionales, como la glucosa, a un material metálico orgánico que contiene electrones "frustrados". Estos electrones, responsable de la conducción de corrientes eléctricas, no pueden alcanzar su estado de energía más bajo debido a su disposición geométrica en la red cristalina del material.

El enfriamiento lento de los líquidos formadores de vidrio convencionales hace que sus átomos se organicen en arreglos regulares, produciendo un material cristalizado. Cuando los investigadores enfriaron lentamente el metal orgánico que estaban probando, sus electrones frustrados se organizaron de manera similar en un patrón regular y cristalizaron. Sin embargo, cuando el material se enfrió más rápidamente, se evitó la cristalización y los electrones frustrados del material se reorganizaron, convirtiéndose en vidrio de una manera similar a los líquidos formadores de vidrio convencionales.

Los resultados destacan la naturaleza universal de la fase de transición de líquido a vidrio. Los investigadores creen que su metal orgánico proporciona una plataforma de prueba conveniente para estudiar las propiedades fundamentales de la transición de líquido a vidrio.