Физики показали, как и почему стекло становится твердым при охлаждении

N+1Наука

Самоорганизация неупорядоченных цепочек внутри стекла сделала его твердым

Александр Дубов

С помощью компьютерного моделирования физики показали, как и почему стекло становится твердым при охлаждении. Оказалось, что при превращении переохлажденной жидкости в аморфное твердое тело в материале возникает обширная разветвленная сеть частиц, на которые действует нескомпенсированная сила со стороны соседей. Это приводит к возникновению дальнодействующих корреляций в поле механических напряжений внутри стекла. Именно такие сети и делают стекло твердым, несмотря на его аморфную структуру, пишут ученые в Nature Communications.

В структуре стекол, в отличие от структуры кристаллов, дальнего порядка нет. Это аморфные системы — положение и ориентация соседних элементов (например тетраэдров SiO4 в случае силикатного стекла) в них жестко связаны, но при увеличении расстояния между элементами эта связь полностью теряется. В кристаллах именно система жестких химических связей обеспечивает твердость и не дает им разрушаться, а что служит заменой кристаллической структуре в аморфных телах и делает твердыми их, до сих пор до конца не понятно.

В 2018 году французский физик Эрик Дежюли предложил теоретическое объяснение твердости стекол при температуре абсолютного нуля. Его теория связывает напряженное состояние в аморфном твердом материале в отсутствие внешней нагрузки и температурных флуктуаций с размерностью пространства и показывает, что, несмотря на отсутствие упорядоченной структуры, в аморфном материале есть дальнодействующие корреляции в поле внутренних напряжений. Для любых аморфных твердых тел корреляционная функция изменяется по степенному закону 1/r

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет

Зачем ученые отправили в суборбитальный полет кучку базальтовых бусин

N+1
Vagabonding Vagabonding

Искусство долгих путешествий по миру

kiozk originals
Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты

Как «матюки» во время физических нагрузок помогают превзойти свои возможности

Maxim
10 самых крутых археологических находок Севера 10 самых крутых археологических находок Севера

Мечи викингов, загадочные следы, лабиринт и корабль — что скрывает Север?

Популярная механика
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Изменение климата загнало древесных американских ласточек в экологическую ловушку Изменение климата загнало древесных американских ласточек в экологическую ловушку

Раннее наступление весны негативно сказывается на численности птиц

N+1
«Довод» – самый мегаломанский и формалистский эксперимент Кристофера Нолана за всю его карьеру «Довод» – самый мегаломанский и формалистский эксперимент Кристофера Нолана за всю его карьеру

Но едва ли вы сможете понять это радикальное постмодернистское произведение

GQ
«Мам, я беременна»: как быть, если подросток поделился с вами тайной «Мам, я беременна»: как быть, если подросток поделился с вами тайной

Научиться спокойно реагировать на откровения и сформировать близкие отношения

Psychologies
Каменный гвоздь Каменный гвоздь

Стремительное развитие городской среды чрезвычайно обогатило наш язык

Maxim
Звездные суды и приговоры знаменитостям Звездные суды и приговоры знаменитостям

Кто из российских и советских знаменитостей был осужден

СНОБ
Эти три шага помогут вам избавиться от вредных привычек, утверждает социальный психолог Эти три шага помогут вам избавиться от вредных привычек, утверждает социальный психолог

Три шага, которые помогут сформировать полезные привычки и приблизиться к цели

Inc.
Никита Джигурда признался, что военные хирурги лишили его ежедневного секса Никита Джигурда признался, что военные хирурги лишили его ежедневного секса

Никита Джигурда откровенно рассказал о своем расставании с Мариной Анисиной

Cosmopolitan
Чего не хочет женщина Чего не хочет женщина

«Я ненавижу Сьюзи» — трагикомический сериал о похождениях незадачливой актрисы

Weekend
Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды Самое сухое место на Земле — песчаные дюны Антарктиды

Сухие долины — место, где вот уже два миллиона лет не было никаких осадков

Maxim
Попутный ветер Попутный ветер

Прогулка на яхте обернулась для хозяев парижского особняка реставрацией

AD
Не давите на больное Не давите на больное

Как помочь тинейджеру справиться с подростковым акне

Vogue
Уравнение с переменными. Три мнения о Land Rover Discovery Sport Уравнение с переменными. Три мнения о Land Rover Discovery Sport

Редакторы Autonews — об обновленном Land Rover Discovery Sport

РБК
Шесть лет споров: зачем Microsoft сделала Android-смартфон с двумя экранами в мире, где все устройства одинаковые Шесть лет споров: зачем Microsoft сделала Android-смартфон с двумя экранами в мире, где все устройства одинаковые

И что о Surface Duo говорят обозреватели

VC.RU
История Airbnb История Airbnb

Как три простых парня создали новую модель бизнеса

kiozk originals
Причины и лечение кашля у ребенка Причины и лечение кашля у ребенка

Как облегчить состояние больного ребенка при кашле?

9 месяцев
Сломался ноготь, скололся лак и еще 8 проблем с маникюром, которые можно решить Сломался ноготь, скололся лак и еще 8 проблем с маникюром, которые можно решить

По нашим подсчетам, около трети всех бьюти-катастроф приходится на ногти

Cosmopolitan
Физика невозможного Физика невозможного

Научное исследование мира силовых полей, телепортации и путешествий во времени

kiozk originals
Фрейд, которого мы не знали Фрейд, которого мы не знали

Каким был Зигмунд Фрейд в кругу семьи и близких друзей

Psychologies
Социальная сеть Социальная сеть

Как основатель Facebook заработал $4 млрд и приобрел 500 млн друзей

kiozk originals
Гибель дочери, смерть жены, стрельба в сына: трагедии актера Владимира Конкина Гибель дочери, смерть жены, стрельба в сына: трагедии актера Владимира Конкина

Тяжелая история судьбы актера Владимира Конкина

Cosmopolitan
15 самых знаменитых взломщиков всех времен и народов 15 самых знаменитых взломщиков всех времен и народов

Истории о самых крышесносящих взломах

Maxim
Теория везения Теория везения

Практическое пособие по повышению вашей удачливости

kiozk originals
Талант или упорный труд? Разбираемся, что важнее для твоей карьеры Талант или упорный труд? Разбираемся, что важнее для твоей карьеры

Стоит ли завидовать одаренным людям?

Cosmopolitan
Мифология Мифология

Бессмертные истории о богах и героях

kiozk originals
Время действия Время действия

Если ты находишь дело жизни, никакие сложности тебе уже не страшны

Glamour
Открыть в приложении