@ 2014.12.02 , 19:44

为研究环状聚合物,科学家创造了一款新型意面

两位华威大学的物理学家已经从实验室转战厨房,目的就是解开他们口中“高分子物理学中的一个大疑团”。

为了证明环形聚合物可以吸纳复杂形状,研究者们创造了一种新型环状意大利面,名为“anelloni(anello在意大利语中是环的意思)”。只在本月Physics World(全球物理网站,发布全球物理新闻、论点、信息)里公布相关信息。

Davide Michieletto和Matthew S Turner用2个鸡蛋、200克面粉做了宽面条,当面条被煮熟装在碗里都搅在一起了。这样的堆积方式和环状聚合物大量交织在一起的方式是一样的。

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Davide Michieletto在Physics World总部录制了一段视频,向观众展示吃这种新型面条的样子。
(视频没法搬,大家自行看原文)

在食用一般意大利面时,很容易就能用叉子拉出一根面条,但是在吃anelloni时,很难把单独的一根从黏在一起的面条堆里挑出来。

研究人员写道:“关于环状聚合物,我们了解甚少。事实上,它们是高分子物理中遗留的一个大谜团。”当然,这个新型面条只是出于消遣做出来的,Michieletto和Turner真正要做的工作是把环状聚合物进行计算机模拟。模拟之后表明,如果分子足够长,那么它们可以非常非常紧密得缠在一起以至于冻结。

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如果把计算机模拟的模型搬到现实(现在已经有些许对应实物),研究员们认为科学家们已经发现高分子聚合物的新的存在方式,就是所谓的“拓扑玻璃”。

普通的玻璃材料是用粘性液体冷却到分子停止运动然后凝固在适当的位置,它们仍然保持着液体的无序结构,但是对固体的力学性能有所提升。比如塑料瓶,它们是普通聚合物(塑料)快速冷却下来再塑形的玻璃材料。

而用环状聚合物进行拓扑排序的拓扑玻璃,单个分子的运动速度不仅会随着温度降低而慢下来,也会受环的长度影响。Michieletto和Turner认为拓扑玻璃能够刺激新的应用材料诞生,而这材料,我们目前还无法想象。

对拓扑玻璃而言,最好的排序是单纯地由拓扑结构对各分子进行管辖,以充分发挥材料特性。如果进行系统指定的化学办法控制往往就会呈现传统的玻璃形态。物理学家们喜欢用那种普遍行为(给玻璃寻求个普遍通用的描述曾是学者的研究目标),而这影响了凝聚态物理学几十年。

Michieletto和Turner还在等待消息:是否被授权进行更多计算机模拟。好让他们的模拟进行到极限,了解更多有关环状聚合物的秘密。至于现在,他们可以坐下来,把一碗美味的anelloni一根根撕碎了打发时间。

在最后,Michieletto和Turner是这样给的结尾:“如果是面食的话,还是意大利面好一点,你可以很快吃完。如果是anelloni的话,等你一根根吃完的时候不止面冷了,而且还会搞得到处乱糟糟。”

本文译自 PHYS,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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