Pesquisadores da Tohoku University obtiveram novos conhecimentos sobre os processos eletrônicos que orientam a transformação de líquidos em um estado cristalino sólido ou vítreo.

A capacidade de alguns líquidos de fazerem a transição para o vidro foi explorada desde os tempos antigos. Mas muitos aspectos fundamentais desta fase de transição estão longe de serem compreendidos. Uma melhor compreensão pode estimular o desenvolvimento de novos produtos, como DVDs ou discos Blu-Ray que armazenam dados, alterando seu estado de matéria de um para outro, e de novos materiais de vidro.

Uma equipe multi-institucional japonesa liderada por Kenichiro Hashimoto do Instituto de Pesquisa de Materiais da Universidade de Tohoku comparou a dinâmica molecular da formação de vidro em líquidos convencionais, como glicose, a um material metálico orgânico contendo elétrons "frustrados". Esses elétrons, responsável por conduzir correntes elétricas, são incapazes de atingir seu estado de energia mais baixo devido ao seu arranjo geométrico na estrutura cristalina do material.

O resfriamento lento de líquidos formadores de vidro convencionais faz com que seus átomos se organizem em arranjos regulares, produzindo um material cristalizado. Quando os pesquisadores resfriaram lentamente o metal orgânico que estavam testando, seus elétrons frustrados se organizaram de maneira semelhante em um padrão regular e se cristalizaram. Contudo, quando o material foi resfriado mais rapidamente, a cristalização foi evitada e os elétrons frustrados do material foram reorganizados, transformando-se em vidro de maneira semelhante aos líquidos formadores de vidro convencionais.

Os resultados destacam a natureza universal da fase de transição líquido-vidro. Os pesquisadores acreditam que seu metal orgânico fornece uma plataforma de teste conveniente para estudar as propriedades fundamentais da transição líquido-vidro.