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

Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака Биомаркеры болезней сердца предсказали риск возникновения рака

Какие биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний могут ускорять развитие рака

N+1
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
TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды

TESS вновь обнаружил экзогиганта у маломассивной звезды

N+1
Историческая достоверность и детали со смыслом: как создавались костюмы в фильмах База Лурмана Историческая достоверность и детали со смыслом: как создавались костюмы в фильмах База Лурмана

Лучшие истории костюмов в картинах База Лурмана

Esquire
Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить Типы старения лица и кожи: какие бывают и как их определить

Какие типы старения лица и организма существуют?

РБК
Принципы Принципы

Жизнь и работа

kiozk originals
Зачем нам замуж? Алина Фаркаш считает, что брак женщине не так уж и нужен Зачем нам замуж? Алина Фаркаш считает, что брак женщине не так уж и нужен

Зачем выходить замуж в России – мне сложно понять

Cosmopolitan
5 часов на макияж ежедневно и маникюр с цветами: как выглядят гейши сегодня? 5 часов на макияж ежедневно и маникюр с цветами: как выглядят гейши сегодня?

Приоткрываем завесу тайны и узнаем секреты гейш!

Cosmopolitan
Зеркало для героя Зеркало для героя

«Американский жиголо» — фильм, ознаменовавший смену гендерных ролей

GQ
Автопроизводителя имени Теслы обвинили в наглом мошенничестве Автопроизводителя имени Теслы обвинили в наглом мошенничестве

Серьезные обличения в наглой лжи Теслы

Популярная механика
Китайский космоплан (или нет) вернулся на Землю через два дня после запуска Китайский космоплан (или нет) вернулся на Землю через два дня после запуска

Китайский многоразовый космический корабль совершил успешную посадку

N+1
Кажется, революция Кажется, революция

Как захватить мир моды, не привлекая внимания санитаров?

Собака.ru
Плыть по течению или бороться до конца? Рассуждает Алина Фаркаш Плыть по течению или бороться до конца? Рассуждает Алина Фаркаш

"Надо работать над собой" — такими установками нас уродуют с детства.

Cosmopolitan
Взрывная мерзлота Взрывная мерзлота

Откуда в ямальской тундре берутся воронки газовых выбросов

N+1
Призрак бывшей: как жить, если ты – вторая жена Призрак бывшей: как жить, если ты – вторая жена

Если ты – вторая жена, то в браке постоянно будет присутствовать его бывшая

Cosmopolitan
Сила мифа Сила мифа

Что такое архетипы и почему некоторые фильмы и книги становятся популярными

kiozk originals
Паста по правилам Паста по правилам

Паста – не гарнир, а полноценное блюдо. Как его приготовить полезным и вкусным?

Худеем правильно
Ахиллесова пята: как даже «умный шагомер» может превратиться в дьявола Ахиллесова пята: как даже «умный шагомер» может превратиться в дьявола

Особенности человеческой психики, которые побуждают нас отвлекаться

Forbes
Яд в истории. Чем политические отравления отличаются от «простых» убийств Яд в истории. Чем политические отравления отличаются от «простых» убийств

Яды как оружие в борьбе с противниками — прием, известный с древних времен

СНОБ
Доброта и стальной характер: самые эффектные первые леди мира – в чем их секрет Доброта и стальной характер: самые эффектные первые леди мира – в чем их секрет

Топ самых ярких и стильных первых леди мира

Cosmopolitan
Древних волков заподозрили в заботе о больных сородичах Древних волков заподозрили в заботе о больных сородичах

Ученые сделали такой вывод, обнаружив ископаемые останки животных

N+1
Королева детективов: 9 мифов об Агате Кристи Королева детективов: 9 мифов об Агате Кристи

«Убийца — дворецкий»: как на самом деле писала Агата Кристи

Вокруг света
Татьяна Пилецкая Татьяна Пилецкая

Прима театра «Балтийский дом» и народная артистка России вернулась на киноэкраны

Собака.ru
Чудо на пляже: как вор случайно спас множество людей от бомбы в Тель-Авиве и стал национальным героем Чудо на пляже: как вор случайно спас множество людей от бомбы в Тель-Авиве и стал национальным героем

Как преступник стал спасителем именно благодаря своим криминальным наклонностям

Maxim
Человек, который нравится всем. Как Билл Мюррей стал иконой дружелюбия в Интернете Человек, который нравится всем. Как Билл Мюррей стал иконой дружелюбия в Интернете

Чем известен Билл Мюррей, кроме своих ролей?

Maxim
Это моя добыча Это моя добыча

Сторонники «львиной диеты» уверены, что можно питаться одним лишь мясом

Tatler
«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
Американская мечта Американская мечта

Сказочный остров или США? Неинкорпорированная территория Америки

Вокруг света
Есть правильно, чтобы худеть Есть правильно, чтобы худеть

Нужно ли нам принимать БАДы и витамины?

Худеем правильно
«Бесцветный» «Бесцветный»

История комика Тревора Ноя: ужасы, которые пережил «бесцветный» ребенок в ЮАР

kiozk originals
Открыть в приложении