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

РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых

Как ученые подтвердили нейрогенез у взрослых

N+1
Как заниматься сексом с маленьким членом: лучшие позы и основные нюансы Как заниматься сексом с маленьким членом: лучшие позы и основные нюансы

Коллекция сексуальных поз, подходящих для пениса меньше среднего размера

Playboy
Базальты с обратной стороны Луны возникли из истощенной мантии Базальты с обратной стороны Луны возникли из истощенной мантии

Источником базальтов, добытых станцией «Чанъэ-6», была мантия из слоев Луны

N+1
Скучаете ли вы по Москве времен Лужкова? Вопрос дня Скучаете ли вы по Москве времен Лужкова? Вопрос дня

Участники проекта «Сноб» рассказали, скучают ли они по лужковской Москве

СНОБ
Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались

Зачем вообще была придумана практика перевода часов на зимнее время?

ТехИнсайдер
«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
Икигай Икигай

Японские секреты долгой и счастливой жизни

kiozk originals
Эйнштейн гуляет по Луне Эйнштейн гуляет по Луне

Наука и искусство запоминания

kiozk originals
Попутный ветер Попутный ветер

Прогулка на яхте обернулась для хозяев парижского особняка реставрацией

AD
Правила жизни Наоми Уоттс Правила жизни Наоми Уоттс

Наоми Уоттс: «Я не пытаюсь изгонять своих демонов»

Esquire
Голодание, ледяные ванны, воздухоплавание: как миллионеры и селебрити заботятся о своем здоровье (и иногда его портят) Голодание, ледяные ванны, воздухоплавание: как миллионеры и селебрити заботятся о своем здоровье (и иногда его портят)

Богатые и успешные люди крайне изобретательны в своих велнесс-рутинах

Forbes
5 причин сказать Генри Форду спасибо за то, что он сделал твою жизнь лучше 5 причин сказать Генри Форду спасибо за то, что он сделал твою жизнь лучше

Ты ведь, наверное, об этом и не догадывался…

Maxim
Фукусима Фукусима

История ядерной катастрофы

kiozk originals
Культурный код Культурный код

Секреты чрезвычайно успешных групп и организаций

kiozk originals
Откуда во Вселенной столько золота: космическая тайна Откуда во Вселенной столько золота: космическая тайна

Золота и других тяжелых элементов во Вселенной намного больше, чем должно быть

Популярная механика
Каким получился сериал Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем» Каким получился сериал Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем»

Кинокритик о сериале Романа Волобуева «Просто представь, что мы знаем»

РБК
Дневник принцессы Дневник принцессы

Из магазина нижнего белья на первые полосы — Эмма Коррин играет принцессу Диану

Vogue
Мама+баба Мама+баба

Что делать, если ребенок растет без отца, в окружении женщин?

Лиза
С нами мох С нами мох

Почему мода на шипровые ароматы не проходит уже сто лет

Glamour
Кажется, революция Кажется, революция

Как захватить мир моды, не привлекая внимания санитаров?

Собака.ru
Одна вокруг света. Золотой треугольник, где сходятся границы трех стран — Мьянмы, Тайланда и Лаоса Одна вокруг света. Золотой треугольник, где сходятся границы трех стран — Мьянмы, Тайланда и Лаоса

87-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Почему у дятла не болит голова? Почему у дятла не болит голова?

Как дятлы долбят по дереву со скоростью 7 метров в секунду без травм

Наука и жизнь
Создатель Oculus Rift Палмер Лаки представил «умные» военные дроны — и пошёл против убеждений Кремниевой долины Создатель Oculus Rift Палмер Лаки представил «умные» военные дроны — и пошёл против убеждений Кремниевой долины

Палмер Лаки хочет объединить авантюрный дух Долины с оборонным бизнесом

VC.RU
20 фактов о кошках, которые вы могли не знать 20 фактов о кошках, которые вы могли не знать

Соседство людей и кошек длится порядка 9500 лет! Хорошо ли мы знаем их?

Популярная механика
10 компьютерных игр, которые навсегда изменили индустрию 10 компьютерных игр, которые навсегда изменили индустрию

Пройдя все эти игры, ты изменишься

Maxim
Почему Т-34 считают лучшим танком Второй мировой, если его легко пробивали «Тигр» и «Пантера» Почему Т-34 считают лучшим танком Второй мировой, если его легко пробивали «Тигр» и «Пантера»

Почему советский Т-34 однозначно считается лучшим танком самой страшной войны

Maxim
В сухом остатке В сухом остатке

Чтобы поскорее вернуть форму, адепты сухого голодания отказались даже от воды

Tatler
«Чем сложнее мир вокруг, тем выше спрос на Баха». Ляля Кандаурова о моде на классику «Чем сложнее мир вокруг, тем выше спрос на Баха». Ляля Кандаурова о моде на классику

Ляля Кандаурова доказывает, что классическая музыка может быть актуальной

СНОБ
Животная страсть Животная страсть

Елена Перминова: о муках совершенствования пресса

Vogue
Звездные любовницы, разрушившие жизни своих избранников: Монро, Превин и другие Звездные любовницы, разрушившие жизни своих избранников: Монро, Превин и другие

Любовницы могут ужасно влиять на жизнь своих избранников

Cosmopolitan
Открыть в приложении