Il vetro è un materiale largamente studiato per via delle sue particolari proprietà speciali e “anomale”. Un team di ricercatori dell’Università di Costanza, in Germania, ha scoperto un nuovo stato della materia, il vetro liquido, con elementi strutturali finora sconosciuti.

Infatti, la sua transizione da fuso a solido è ancora considerata misteriosa, poiché non segue alcun ordine. Negli altri materiali, nel passaggio da liquido a solido, le molecole si allineano per formare dei cristalli, dall’esterno verso il centro della superficie. Basti pensare a come si congelano i cubetti di ghiaccio: prima i contorni, poi il centro.

Nel vetro questo processo non si verifica. Le molecole si “congelano” in posizione prima che avvenga la cristallizzazione e nella sua forma solida non c’è una struttura prevedibile. In quest’ultimo studio, guidato dai professori Andreas Zumbusch e Matthias Fuchs, ha permesso di fare passi da gigante.

Il modello scelto prevede l’utilizzo di “sospensioni di colloidi ellissoidali”, cioè miscele o fluidi che contengono particelle solide di dimensioni di un micrometro (un milionesimo di metro). Esse sono più grandi degli atomi o delle molecole e quindi adatte alle indagini con la microscopia ottica. In questo caso, gli scienziati hanno creato una sospensione colloidale dalla forma insolita.

Nel vetro liquido le singole particelle sono in grado di muoversi ma non sono in grado di ruotare, un comportamento complesso che non era mai stato osservato prima.

Usando la chimica dei polimeri, hanno preso le particelle nella sospensione e le hanno allungate dalla forma sferica a una ellittica. Per via di queste forme distinte, le particelle hanno un orientamento che dà origine a comportamenti completamente nuovi e quindi non ancora studiati.

I risultati suggeriscono che dinamiche simili possono verificarsi in altri sistemi di formazione del vetro e possono quindi aiutare a far luce sul comportamento di sistemi e molecole complessi che vanno dal molto piccolo (biologico) al molto grande (cosmologico).