Գիտնականները զարմանալի հայտնագործություն են կատարել. հեղուկի մեջ ոչ բոլոր ատոմներն են անընդհատ շարժվում: Պարզվում է՝ որոշները մնում են անշարժ՝ անկախ ջերմաստիճանից, ինչը զգալիորեն ազդում է պնդացման գործընթացի վրա: Այսպիսով, գիտնականները հայտնաբերել են նյութի նոր, անսովոր վիճակ՝ պարփակված, գերսառեցված հեղուկ: Հետազոտողների կարծիքով, նյութի այս վիճակը, ինչպես սպասվում է, կարևոր դեր կխաղա այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են դեղագործությունը, ավիացիան, շինարարությունը և էլեկտրոնիկան: Հետազոտությունը հրապարակվել է ACS Nano, пишет Interesting Engineering հանդեսում, գրում է Interesting Engineering-ը:

Ավանդաբար, համարվում է, որ նյութը գոյություն ունի երեք՝ գազային, հեղուկ և պինդ վիճակներում: Այն ժամանակ, երբ պինդ և գազային մարմիններում ատոմների վարքագիծը համեմատաբար լավ է նկարագրված, հեղուկները միշտ ամենաառեղծվածայինն են եղել:

Հեղուկների մեջ ատոմներն անընդհատ շարժվում և արագ փոխազդում են՝ հիշեցնելով մարդկանց ամբոխի հրմշտոց, հաղորդում է Фокус-ը: Հեղուկների մեջ ատոմների վարքագծի ուսումնասիրությունը կարող է մարտահրավեր լինել, հատկապես կրիտիկական փուլում, երբ հեղուկը սկսում է պնդանալ: Այս փուլը կարևոր է, քանի որ այն որոշում է արդյունքում ստացված պինդ մարմնի կառուցվածքը և բազմաթիվ ֆունկցիոնալ հատկություններ: Պինդ նյութի առաջացումը վճռորոշ նշանակություն ունի մի շարք, մասնավորապես՝ հանքայնացման և սառույցի առաջացման մեջ գործընթացներում։

Այս կրիտիկական փուլը, երբ հեղուկը սկսում է պնդանալ, ուսումնասիրելու համար գիտնականներն օգտագործել են SALVE էլեկտրոնային մանրադիտակը։ Հետազոտողները նախ հալեցրել են գրաֆենի վրա նստեցված մետաղական նանոմասնիկներ, ինչպիսիք են պլատինը, ոսկին և պալադիումը։ Գրաֆենը գործել է որպես մասնիկների տաքացուցիչ, և հալվելուն զուգընթաց ատոմները սկսել են արագ շարժվել, ինչպես և սպասվում էր։ Սակայն, ի զարմանս գիտնականների, հայտնաբերել են, որ որոշ ատոմներ մնացել են անշարժ։

Գիտնականները հայտնաբերել են, որ նույնիսկ շատ բարձր ջերմաստիճաններում անշարժ ատոմները գրաֆենին կետային արատների տեղերում ամուր կապված են մնում։ Հետազոտողներն օգտագործել են էլեկտրոնային փունջ՝ արատների քանակը մեծացնելու համար, նման կերպ աննախադեպ վերահսկողություն ձեռք բերելով հեղուկ մետաղում անշարժ ատոմների կոնցենտրացիայի վրա։

Կառավարման այս եղանակը գիտնականներին հնարավորություն է տվել բացահայտել, թե ինչպես են այդ անշարժ ատոմներն ազդում հեղուկի պնդացման վրա։ Դա ր հերթին հնարավորություն է տվել նյութի նոր, անսովոր վիճակ հայտնաբերել։

Սովորական բյուրեղը ձևավորվում է միայն այն դեպքում, երբ անշարժ ատոմների քանակը մնում է փոքր։ Սակայն, երբ դրանք շատ են, հատկապես, երբ դրանք կազմում են օղակաձև կառուցվածք, պնդացման գործընթացը կտրուկ խաթարվում է՝ խոչընդոտելով բյուրեղների առաջացումը։

Ըստ գիտնականների՝ էֆեկտը հատկապես ցայտուն է, երբ անշարժ ատոմները հեղուկի շուրջը օղակ են կազմում։ Երբ հեղուկը հայտնվում է այդ ատոմային «միջանցքում», այն կարող է մնալ հեղուկ նույնիսկ սառեցման կետից շատ ցածր ջերմաստիճաններում, որը պլատինի համար կարող է հասնել մինչև 350 աստիճան ըստ Ցելսիուսի։ Դա ավելի քան 1000 աստիճանով ցածր է, ինչ սովորաբար սպասվում է։

Որոշակի ջերմաստիճանից ցածր, պահվող հեղուկը պնդանում է ոչ թե բյուրեղային վիճակի, այլ անկայուն, ապակենման ամորֆ պինդ նյութի։ Մետաղի այս ձևը չափազանց անկայուն է և պահպանվում է միայն անշարժ ատոմների հաշվին։ Միայն այն ժամանակ, երբ ատոմային սահմանափակումը խախտվում է, մետաղը իր բնականոն, կայուն բյուրեղային կառուցվածքի է վերածվում։

Գիտնականները պնդում են, որ այդ հիբրիդային մետաղական վիճակի հայտնաբերումը նշանակալի ճեղքում է։