p Bo Li e Kai Kou, Pesquisadores do IBS Center for Soft and Living Matter, junto com Walter Kob, Professor da Universidade de Montpellier e do Instituto Universitário de França, e Steve Granick, Diretor do IBS Center for Soft and Living Matter, relatar juntos em Natureza que o início da transição vítrea é um processo altamente não trivial que envolve respostas não lineares complexas. p Como uma substância que dá um impulso notável tanto para a conveniência de nossa vida diária quanto para o avanço da ciência e tecnologia modernas, óculos nos confundem, Contudo, no nível de ciências básicas. "Os óculos têm muitos estudos incrementais, mas raramente um avanço, independentemente dos esforços de gerações de cientistas, "comentou Granick.

p A escala de comprimento dinâmica não monotônica relatada com pico na temperatura de início subverte o entendimento prevalente de que a formação da gaiola é um cruzamento simples entre o líquido e o vidro. "Uma questão central na ciência do vidro é o processo de formação da gaiola que dá aos materiais vítreos suas propriedades ópticas e mecânicas exclusivas, "disse Kob.

p "E atingimos diretamente o problema ao excitar localmente um vidro coloidal usando feixes de laser, "disse Li.

p O surgimento da escala de comprimento não monotônica resulta do acúmulo de domínios com dinâmicas cooperativas que se tornam cada vez mais rígidas e passam a dominar a dinâmica das partículas. "Assim como a pintura de Seurat, o mosaico dos grãos dinâmicos e a formação da gaiola está diretamente relacionado à fusão deles, "diz Kob.

p "A beleza da ciência aqui é que somos capazes de ver como os vidros germinam dos líquidos microscopicamente, "Li disse.

p O quadro físico simples da dinâmica cooperativa aprimorada para a resposta não monotônica sugere que o achado deve ser geral. Kob disse, "É incrível que a regra física por trás de uma dinâmica tão rica seja tão concisa."

p Li acrescenta, "Nossas descobertas em um sistema modelo bem definido ajudarão a compreender melhor outros sistemas vítreos ou desordenados como o polímero, vidros granulares e atômicos, etc. "

p Além do comportamento não monotônico, uma relação de escala entre a morfologia e o tamanho do padrão de excitação é extraída com base em uma grande quantidade de dados experimentais. “O desvio desta relação reflete o grau de heterogeneidade de um material em determinada condição, "disse Li. Granick comentou, "Esta lei de escala, além de sua importância teórica para os físicos, irá interessar químicos e cientistas de materiais também, oferecendo-lhes uma 'régua' que orienta o design e a síntese de materiais de vidro. "

p Além de esclarecer a primeira etapa da transição vítrea, esse experimento de prova de conceito abre caminho para a compreensão fundamental dos óculos, eventualmente. "Usando o laser como lanceta, uma amostra de vidro pode ser anatomizada com precisão, "disse Granick.

p "Comportamentos cada vez mais exóticos, porém intrigantes, em vidros serão avaliados desta forma, "previu Kob.

p Este trabalho é motivado pelos desafios de longa data na ciência do vidro. A dinâmica lenta e altamente acoplada sempre esconde o efeito chave. "Se eu pudesse me encolher, pule no sistema e mexa com os arredores, "Li disse. O sistema de laser holográfico de femtossegundo originalmente desenvolvido por Kou satisfaz perfeitamente as necessidades da excitação local. Valioso suporte teórico é obtido de Kob para refinar as observações experimentais complexas em princípios físicos concisos." O ambiente altamente interdisciplinar em nosso centro e bem-sucedido colaboração internacional torna real um brainstorm antes improvável, "comentou Granick.

p Granick e Kob concluíram, "O campo da ciência do vidro, sendo clássico, mas constantemente desafiador, é promovido por esses experimentos que elucidam o início da transição vítrea. A importância conceitual da formação de gaiolas para as propriedades dos materiais vítreos é revelada. E a abordagem micro-reológica adotada aqui abre a porta para um entendimento completo dos óculos um dia. "