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

Американец начал употреблять бром по совету ChatGPT и заработал психоз Американец начал употреблять бром по совету ChatGPT и заработал психоз

Мужчина заработал психоз после совета ChatGPT

N+1
Полушария мозга шимпанзе вновь признали асимметричными Полушария мозга шимпанзе вновь признали асимметричными

Чем похожи мозг человека и мозг шимпанзе?

N+1
Употребление картофеля фри связали с ростом риска сахарного диабета Употребление картофеля фри связали с ростом риска сахарного диабета

Регулярное употребление картофеля фри связано с риском сахарного диабета

N+1
Дисциплина без драм Дисциплина без драм

Как помочь ребенку воспитать характер

kiozk originals
Лайфхак, как быстро вернуть вещь, которую вы потеряли Лайфхак, как быстро вернуть вещь, которую вы потеряли

Чек-лист для быстрых и успешных поисков потерянной вещи

Maxim
«Отдых для слабаков»: почему нам трудно остановиться и расслабиться «Отдых для слабаков»: почему нам трудно остановиться и расслабиться

Зачем мы загружаем себя работой и почему заветный отдых так и не наступает?

Psychologies
Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России

Разговор с Максимом Нальским с ним об отечественной IT-индустрии

СНОБ
Икигай Икигай

Японские секреты долгой и счастливой жизни

kiozk originals
5 «абсолютно безопасных» автомобилей 5 «абсолютно безопасных» автомобилей

Подборку самых уродливых ESV-автомобилей в истории

Популярная механика
Все лгут Все лгут

Поисковики, Big Data и Интернет знают о вас все

kiozk originals

Как изменилась жизнь известных ведущих новостей?

Cosmopolitan
Пчелиный яд разрушил клетки агрессивного рака молочной железы Пчелиный яд разрушил клетки агрессивного рака молочной железы

Компонент пчелиного яда мелиттин разрушает опухоли

N+1
Над пропастью во ржи Над пропастью во ржи

Уроженка Новочеркасска и жена Андрея Кончаловского Юлия Высоцкая

Tatler
Spotify против гигантов: придумать бесплатный сервис, за который будут платить Spotify против гигантов: придумать бесплатный сервис, за который будут платить

Отрывок из книги о том, как Spotify изменил музыкальную индустрию

Inc.
Самая быстрая читка и наибольшее число селфи: звезды в Книге рекордов Гиннесса Самая быстрая читка и наибольшее число селфи: звезды в Книге рекордов Гиннесса

Нашим героям удалось установить мировой рекорд, не ставя перед собой такой цели

Cosmopolitan
Можно ли оружием из видеоигр убивать настоящих людей? Можно ли оружием из видеоигр убивать настоящих людей?

9 прототипов самого смертоносного оружия из классических игр

Maxim
Еще 5 легендарных мечей, которые до сих пор целы Еще 5 легендарных мечей, которые до сих пор целы

Продолжаем серию ЖЗМ — «Жизнь замечательных мечей».

Maxim
«За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны «За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны

Выжимка подкаста The Supehuman Academy с Кэлом Ньюпортом

VC.RU
Интервью с вампиром Интервью с вампиром

Почему даже три минуты беседы с ним для нас так мучительны?

Psychologies
6 случаев, когда людям пришлось умереть, чтобы добиться своего 6 случаев, когда людям пришлось умереть, чтобы добиться своего

Целеустремленность, которая зашла слишком далеко!

Maxim
Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез Мужчины тоже плачут: 6 самых частых «разновидностей» людских слез

Когда дело доходит до слез, не все из них одинаковы

Playboy
Пушкинская речь Пушкинская речь

Идейные антагонисты — Иван Тургенев и Фёдор Достоевский

Дилетант
Вароша — застывший во времени «город-призрак» на Кипре Вароша — застывший во времени «город-призрак» на Кипре

А ведь когда-то он был одним из самых популярных курортов в мире

Maxim
6 опасностей психотерапии «Инстаграме» 6 опасностей психотерапии «Инстаграме»

Может ли социальная сеть заменить полноценную психотерапию?

Psychologies
Почему человечество страдает от кариеса и можно ли с этим бороться Почему человечество страдает от кариеса и можно ли с этим бороться

Кариес – это инфекция, которой сегодня заражены практически все жители планеты

Популярная механика
Ликбез: все мифы и научные факты о мужском организме Ликбез: все мифы и научные факты о мужском организме

Какие мифы о мужчинах правда, а какие — выдумка?

Популярная механика
Открыт новый тип организации нуклеиновых кислот в нашем теле Открыт новый тип организации нуклеиновых кислот в нашем теле

Исследователи изучают новый тип пространственной организации нуклеиновых кислот

Популярная механика
Миры миров Миры миров

Как стать президентом в мультивселенной

Популярная механика
Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой

Коллекция идей, как провести субботу и воскресенье интересно и незабываемо

Playboy
«Мiр и война». Глава из новой книги Бориса Акунина «Мiр и война». Глава из новой книги Бориса Акунина

Глава из седьмого тома проекта «История Российского государства» Бориса Акунина

СНОБ
Открыть в приложении