תגלית מדעית חדשה השופכת אור על תעלומת "מעבר הזכוכית" הושגה במחקרם של פרופ' חיים דימנט ופרופ' יעל רויכמן
פרופ' חיים דימנט ופרופ' יעל רויכמן מהמחלקה לכימיה פיזיקלית
מנגנון חדש להבנת הרגע שבו נוזל הופך למוצק אמורפי התגלה לאחרונה במחקרם של פרופ' חיים דימנט ופרופ' יעל רויכמן מהמחלקה לכימיה פיזיקלית. תהליך זה מוכר בשם "מעבר הזכוכית", ומזה מעל ל- 100 שנה פיזיקאים מנסים להבין אותו.
במחקר נעשה שימוש במיקרוסקופיה מתקדמת שאיפשרה לעקוב אחר תנועתם של חלקיקים זעירים וניידים במיוחד. חלקיקים אלו שולבו בתוך מערכת של חלקיקים גדולים יותר העוברים את המעבר לזכוכית, ושימשו כמעין "חיישנים" בתוך החומר. בעוד שהחלקיקים הגדולים מאבדים בהדרגה את יכולת התנועה שלהם, החלקיקים הקטנים ממשיכים לנוע - ובכך מאפשרים למדוד כיצד משתנה התווך שסביבם. החוקרים זיהו שלושה סימנים מובהקים למעבר: שינוי חד באופן שבו דעיכת הקורלציות תלויה במרחק, הופעה של אורך אופייני חדש שגדל עם צמיגות החומר, ואף תנועות מנוגדות בין חלקיקים סמוכים - עדות להיווצרות התנגדות לגזירה, תכונה בסיסית של מוצקים. תוצאות הניסוי מאמתות למעשה את התחזיות התיאוריות שפיתחו פרופ' דימנט ופרופ' רויכמן עוד לפני מספר שנים בניסיון לפתור את השאלה. מעבר להבנה העמוקה יותר של תהליך מעבר הזכוכית, לתוצאות יש השלכות מעשיות כמו סיוע בחקר חומרים רכים, מערכות פעילות ואף רקמות ביולוגיות - תחומים שבהם קשה לזהות מתי מערכת מפסיקה "לזרום" ומתחילה להתקשות.
"בנוסף לזיהוי סימנים חדשים למעבר הזכוכית, קיבלנו נקודת מבט חדשה על התופעה כולה" מסכם פרופ' חיים דימנט. "הוכח שמעבר הזכוכית אינו מתמצה רק בהאטה הדרגתית של תנועת החלקיקים, אלא מלווה בשינוי עמוק באופן שבו החומר מעביר תנע מנקודה לנקודה. השימוש בחלקיקי סמן קטנים כגששים הידרודינמיים מאפשר לאתר הופעה של תכונות מוצקות עוד לפני שהמערכת חדלה לזרום בפועל, ובכך עשוי לספק כלי חדש לחקר חומרים רכים ומערכות מורכבות שבהן המעבר מנוזל למוצק קשה למדידה".
המחקר נערך יחד עם קבוצת המחקר של פרופ' סטפן אגלהאף מאוניברסיטת דיסלדורף, ופורסם בכתב העת Nature Physics.
ידיעות נוספות בנושא
