Ученые открыли необычное "жидко-твердое" состояние материи, образующееся под большим давлением

Ученые открыли новое состояние материи, когда она может существовать одновременно как жидкость и как твердое тело.

В новом исследовании исследователи из Эдинбургского университета и Сианьского университета Цзяотун в Китае использовали искусственный интеллект, чтобы он помог им понять, что происходит с металлом калием, когда он сжимается под давлением, которое сопоставимо с тем, какое существует в мантии Земли.

Оказалось, что при таких экстремальных давлениях материя может существовать в некоторых очень необычных состояниях.

Например, натрий, простой металл, который проводит тепло и электричество, превращается в прозрачный материал. Кроме того в этом новом состоянии сжатый под давлением натрий больше не является проводящим материалом.

Калий, как и натрий, под давлением реагирует необычно и его атомы полностью перестраиваются. Однако до сих пор исследователи не были уверены, что именно происходило на атомном уровне, чтобы вызвать эти изменение.

”Каким-то образом эти атомы калия решают разделиться на две слабо связанные подрешетки", - сказал Андреас Герман, член исследовательской группы.

Исследователи использовали искусственный интеллект для моделирования того, что происходит с атомами калия при экстремальном давлении.

Программа искусственного интеллекта изучала квантовую механику и была обучена анализировать атомы калия, чтобы моделировать реакции тысяч атомов калия под давлением.

Компьютерные модели ИИ показали, что при воздействии давления и экстремальных температур калий становится жидким и твердым и переходит в расплавленное состояние.

Цепочки атомов калия растворяются в этом состоянии, но кристаллы калия остаются твердыми.

Трудно даже представить, как это состояние может выглядеть в действительности, но исследователи сравнивают его с губкой с которой падают капли, но и губка и капли материал состоят из одного и того же вещества.

"Калий - один из самых простых металлов, которые мы знаем, но если его сжать, он образует очень сложные структуры”, - сказал Герман.

"Мы узнали, что это необычное, но стабильное состояние. Воссоздание этого необычного состояния в других материалах может иметь широкий спектр применения в различных технологических областях”.

Свои выводы исследователи изложили в новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Science