یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق شد با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) به مطالعه و تصویربرداری از رفتار اتم‌های سازنده شیشه در حین خم شدن بپردازد.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، شاید تا کنون این پرسش را مطرح کرده باشید که اگر نازک‌ترین شیشه جهان خم شود و بشکند، چه اتفاقی می‌افتد؟

چندی قبل یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کرنل و دانشگاه اولم موفق به ساخت نازک‌ترین شیشه جهان شدند به طوری که این محصول در کتاب گینس به عنوان یک رکورد ثبت شد.

اکنون یک گروه تحقیقاتی به رهبری دیوید مولر از موسسه کاولی دانشگاه کرنل و اوت قیصر از دانشگاه اولم تصمیم گرفتند که این شیشه را تا حد امکان خم کنند و تا مرز شکستن، خم شدن را پیش ببرند.

آنها از میکروسکوپ الکترونی برای حرارت دادن، خم کردن و تغییر شکل دادن این شیشه استفاده کردند.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، برای اولین بار، به صورت مستقیم از تغییر شکل شیشه و رقص اتم‌های سازنده شیشه تصویربرداری کردند. نتایج این پژوهش در نشریه Science به چاپ رسیده است.

شیشه دارای ساختار آمورف است؛ آمورف به ترکیبی گفته می‌شود که اتم‌هایی صلب شبیه بلورها دارد در حالی که چیدمان اتم‌ها بی‌نظم است، بنابراین مطالعه آنها بسیار دشوار است.

مولر نویسنده اول این مقاله می‌گوید: ما به جای مطالعه و مشاهده ساختار شیشه، دینامیک و چگونگی خم شدن و شکستن را تصویربرداری کردیم. این نازک‌ترین شیشه‌ای است که تاکنون ساخته شده‌ است، به طوری که ضخامت آن در حد یک اتم است. هیچ‌کس پیش از این شانس مشاهده این تغییر اتم‌ها را در شیشه نداشته است.

نظریه‌های پیچیده می‌تواند چگونگی رفتار اتم‌ها را در حالت خم شدن و شکستن توضیح دهد، اما این کار تنها با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری قابل اجرا است. شبیه‌سازی امری است که هر کس می‌تواند انجام دهد اما ما به صورت عملی این موضوع را نمایش دادیم و چیزی را که مدت‌هاست پژوهشگران به دنبالش بودند ارائه کردیم.

برای انجام این پروژه دو نوع میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد استفاده قرار گرفت. از پرتو الکترونی برای گرم کردن شیشه استفاده شد، با گرم کردن امکان مشاهده شیشه زیر میکروسکوپ فراهم می‌شود. این گروه از تئوری‌های مختلفی برای تحقیق روی این موضوع استفاده کردند.