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

Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов

Макаки в ботаническом саду Фушань ловят и едят пчел-листорезов

N+1
Все лгут Все лгут

Поисковики, Big Data и Интернет знают о вас все

kiozk originals
Ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах «волшебных фонариков» с Малайского полуострова Ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах «волшебных фонариков» с Малайского полуострова

Как на востоке Малайского полуострова новый вид тисмий

N+1
Как выход на пенсию может стать второй молодостью и дать новые перспективы развития Как выход на пенсию может стать второй молодостью и дать новые перспективы развития

Как должно выглядеть завершение карьеры современной женщины?

Forbes
«Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии «Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии

Река Куяхога: пожар, переключивший сознание целой нации

ТехИнсайдер
Кожанки, оверсайз-пиджаки и шелк: что носил Микки Рурк в конце восьмидесятых и начале девяностых Кожанки, оверсайз-пиджаки и шелк: что носил Микки Рурк в конце восьмидесятых и начале девяностых

Восьмидесятые и девяностые идеально вписывались в гардероб Микки Рурка

Esquire
Ближе к природе Ближе к природе

Респектабельный минимализм с космическими мотивами в апартаментах

SALON-Interior
Rework Rework

Бизнес без предрассудков

kiozk originals
Все краски жизни Все краски жизни

Кэрол Иган привнесла в традиционный американский дом жизнерадостное настроение

AD
9 лучших автомаршрутов для путешествия по Великобритании и Ирландии 9 лучших автомаршрутов для путешествия по Великобритании и Ирландии

Великобритания – страна с одними из самых живописных пейзажей в мире

GQ
Создан полиэтиленовый «бронежилет» для радиолокаторов Создан полиэтиленовый «бронежилет» для радиолокаторов

Сибирские ученые модернизировали полиэтилен при помощи ультразвука

Популярная механика
9 способов использовать носки не по назначению 9 способов использовать носки не по назначению

Подари своим непарным носкам вторую жизнь!

Maxim
Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года Все, что следует помнить о финансовом кризисе 2008 года

Когда-то небо было голубее, нефть была по 140 долларов, а доллар — по 24 руб.

Maxim
Новое зазеркалье: как мировой фондовый рынок стал добычей технологических гигантов и брокерских домов Новое зазеркалье: как мировой фондовый рынок стал добычей технологических гигантов и брокерских домов

Кто и как сегодня правит мировой экономикой

Forbes
«Это сжигает тебя изнутри»: почему инвесторы Tesla готовы даже сменить работу ради Илона Маска «Это сжигает тебя изнутри»: почему инвесторы Tesla готовы даже сменить работу ради Илона Маска

Инвесторы Tesla убеждены, что инвестируют в «будущее»

Forbes
Царь всех болезней Царь всех болезней

Биография рака

kiozk originals
Бабилонская вашня. Самые смешные и скандальные ляпы переводчиков Бабилонская вашня. Самые смешные и скандальные ляпы переводчиков

Словари сгорели бы со стыда, если б им кто-то рассказал про эти курьезы

Maxim
18 ляпов, попавших на киноафиши 18 ляпов, попавших на киноафиши

Даже на афишах блокбастеров порой достаточно ошибок и ляпов

Maxim
Поставить атлант на место: кому это надо и зачем? Поставить атлант на место: кому это надо и зачем?

Сейчас многие клиники наперебой предлагают «поставить атлант на место»

Psychologies
Время динозавров Время динозавров

Новая история древних ящеров

kiozk originals
Почему мы боимся того, чего с нами не случалось? Почему мы боимся того, чего с нами не случалось?

Наши страхи порой кажутся совершенно иррациональными

Psychologies
10 книг, которые можно осилить за один вечер 10 книг, которые можно осилить за один вечер

Короткие книги, способные ударить под дых

Esquire
Мне бы в небо: 10 фактов о работе стюардессы Мне бы в небо: 10 фактов о работе стюардессы

Наверное, каждая девочка мечтала стать стюардессой

Cosmopolitan
Процесс над салемскими ведьмами: 150 обвиненных, 19 повешенных Процесс над салемскими ведьмами: 150 обвиненных, 19 повешенных

22 сентября 1692 года были казнены последние восемь «ведьм»

Maxim
На северной стороне На северной стороне

Суровая кухня Норвегии — холодного края, под стать викингам и троллям

Лиза
Отель ″Челси″ Отель ″Челси″

Свою квартиру Эндрю Торри практически превратил в филиал арт-галереи

AD
«Я будто все та же юная девушка с огоньком в глазах». Марион Котийяр — о начале карьеры, Каннах и сотрудничестве с Chopard «Я будто все та же юная девушка с огоньком в глазах». Марион Котийяр — о начале карьеры, Каннах и сотрудничестве с Chopard

Марион Котийяр о сотрудничестве с Chopard, любимых украшениях и Каннах

Forbes
Хотите перестать тратить время впустую — научитесь говорить «нет» Хотите перестать тратить время впустую — научитесь говорить «нет»

У вас бывает ощущение, что день прошел совершенно зря?

Psychologies
Путешествия во времени Путешествия во времени

Почему людям так хочется вернуться в прошлое и заглянуть в будущее?

kiozk originals
Любимая дочь Григория Распутина: ссылка, цирк и кабаре Любимая дочь Григория Распутина: ссылка, цирк и кабаре

Жизнь Марии Распутиной ничуть не менее интересна, чем судьба ее знаменитого отца

Cosmopolitan
Открыть в приложении