美拟建造中子静电悬浮实验室

对于一般人而言，玻璃常被误认为是一种透明固体。而严格地说，玻璃其实是一种被称为“非晶态过冷液体”的物质，表面与固体相似，内部结构又与液体相似，是介于固体与液体之间的一种具有独立形态的物质。但对于其形成过程却没有几个人能做出解释。据美国生活科学网3月31日报道，美国物理学家的一个研究项目或许能解开这让人困惑不已的“玻璃之谜”。

　　负责该项研究的美国华盛顿大学圣路易斯分校物理学家肯尼斯・凯尔顿称，他们正在建造一个被称为“中子静电悬浮室（NESL）”的实验装置。该装置将使一滴液态金属悬浮在真空中，从而对其在由液态冷却为玻璃的过程中的内部原子活动进行观察。研究人员称，该设备有望在原子层面对玻璃的独特属性做出解释，同时也将会让人们对液体到玻璃的转化过程产生更好的理解。

　　凯尔顿表示，所有的液体都可以转化为玻璃，区别仅存在于转化的难易程度上。早在4000多年前，美索不达米亚地区的人们就开始使用玻璃，但直到现在为止，人们却仍然不理解液体转化为玻璃的具体过程。

　　该实验计划用钛、锆、镍、铂以及合金为研究对象。如果冷却得足够快，这些金属就能形成玻璃而非固体。但其前提是，整个过程中液态金属滴必须悬浮在真空当中，不能与任何物体接触。

　　NESL将通过电*在金属液滴表面加载电荷，之后用电磁场使其保持在一个稳定的悬浮状态。橡树岭实验室另一台被称为“散变中子源”的仪器将产生中子束，“照射”悬浮金属液滴。研究人员计划用这种方法使中子起到“光线”的作用，从而能够形成一个中子显微镜，来观察整个过程中悬浮液滴中原子的变化。

　　据了解，这座造价为165万美元的中子静电悬浮室将建造在美国田纳西州橡树岭实验室，预计在3年内完成制造并投入使用。

（科技日报）