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

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
Шесть полезных фишек, которые не прижились на автомобилях Шесть полезных фишек, которые не прижились на автомобилях

Удобные фишки, которые не прижились в автомобилях

Maxim
Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память

Какой процесс играет ключевую роль в том, как хранятся воспоминания?

Inc.
«Кадиш.com» — комический роман финалиста Пулитцера Натана Ингландера об отношениях отцов и детей. Публикуем его фрагмент «Кадиш.com» — комический роман финалиста Пулитцера Натана Ингландера об отношениях отцов и детей. Публикуем его фрагмент

Фрагмент из комического романа Натана Ингландера «Кадиш.com»

Esquire
Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа

Как середине XX века итальянская аристократка стала Леди Гагой своего времени

Правила жизни
Виктория Бекхэм, Ирина Шейк, Дита фон Тиз и другие о том, как соблазнить мужчину Виктория Бекхэм, Ирина Шейк, Дита фон Тиз и другие о том, как соблазнить мужчину

Знаменитые женщины рассказали, как обезоружить мужчину мечты своим поведением

Cosmopolitan
4 странных военных конфликта XX века 4 странных военных конфликта XX века

Если хочется начать войну, закрой глаза и глубоко подыши

Maxim
Битва роялями: из-за чего поругались Apple и Epic Битва роялями: из-за чего поругались Apple и Epic

Есть ли что-то общее у Тима Кука и Джона Рокфеллера

Maxim
15 вопросов о снижении веса 15 вопросов о снижении веса

Мы собрали самые актуальные вопросы, волнующие людей, сидящих на диете

Лиза
Почему мужчине не хочется секса: список из 13 основных причин Почему мужчине не хочется секса: список из 13 основных причин

Подборка вероятных причин низкого либидо у мужчин или полного отсутствия желания

Playboy
Как несостоявшийся ликвидатор Саддама Хусейна заработал $850 млн Как несостоявшийся ликвидатор Саддама Хусейна заработал $850 млн

Приложение Дорона Кемпеля, которое люди используют в тревожной ситуации

Forbes
Как объяснить детям, что с деньгами сейчас туго Как объяснить детям, что с деньгами сейчас туго

Надо ли детям знать о том, что финансовые обстоятельства изменились?

Psychologies
Девелопер из расследования об утечке из финразведки США Павел Фукс объяснил перевод $1 млн в адрес бывшего вице-мера Москвы Девелопер из расследования об утечке из финразведки США Павел Фукс объяснил перевод $1 млн в адрес бывшего вице-мера Москвы

Девелопер Павел Фукс одолжил бывшему вице-мэру Москвы Иосифу Орджоникидзе $1 млн

Forbes
Почему мы любим поговорить о бывших (особенно с нынешним) Почему мы любим поговорить о бывших (особенно с нынешним)

Признавайся, у тебя тоже бывает такое, что хочется рассказать о своем бывшем?

Cosmopolitan
Насилие и наркотики: за что сели в тюрьму Стрельцов, Дауни, Тайсон и другие Насилие и наркотики: за что сели в тюрьму Стрельцов, Дауни, Тайсон и другие

Известные люди, которые попадали в тюрьму

Cosmopolitan
Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник Физики создали самый маленький термоэлектрический холодильник

Ученым удалось изготовить охлаждающий элемент из полупроводниковых пластинок

N+1
Готова ли ты стать мамой: что нужно знать о себе, прежде чем решиться рожать Готова ли ты стать мамой: что нужно знать о себе, прежде чем решиться рожать

Какие вопросы стоит задавать самой себе, прежде чем планировать детей

Cosmopolitan
Доноры нашлись! Расторгуев, Гомес и другие звезды, которым пересадили органы Доноры нашлись! Расторгуев, Гомес и другие звезды, которым пересадили органы

Селебрити, которым пришлось пережить трансплантацию, чтобы вылечиться

Cosmopolitan
Королев против Королева Королев против Королева

Вадик Королев: зачем драться, если можно петь и танцевать

Собака.ru
Золотые сотки Золотые сотки

Уничтожена уникальная многолетняя пшеница, на выведение которой ушли долгие годы

Огонёк
Восемь правил эффективности Восемь правил эффективности

Умнее, быстрее, лучше: секреты продуктивности в жизни и бизнесе

kiozk originals
«Взрослые забывают, что сами были детьми» «Взрослые забывают, что сами были детьми»

Дмитрий Шепелев — о воспитании сына, и о том, от чего хочет его предостеречь

OK!
9 сумасшедших фактов о фильме «Пролетая над гнездом кукушки» 9 сумасшедших фактов о фильме «Пролетая над гнездом кукушки»

Поговорим о фильме про гнездо кукушки

Maxim
Она мечтала «быть как все» и еще 9 интересных фактов о Ксении Собчак Она мечтала «быть как все» и еще 9 интересных фактов о Ксении Собчак

Ксения Собчак всегда мечтала добиться всего собственными силами

Cosmopolitan
Sapiens Sapiens

Краткая история человечества

kiozk originals
История унисекса: какие предметы одежды женщины «отняли» у мужчин и сделали своими История унисекса: какие предметы одежды женщины «отняли» у мужчин и сделали своими

Женский гардероб регулярно заимствовал предметы и элементы из мужского

Forbes
Как быть, если твой ребенок не такой, как все Как быть, если твой ребенок не такой, как все

Некоторые воплощенные в жизнь фантазии могут выйти боком

СНОБ
Секс, наркотики, Сибирь: Абель Феррара о жизни и кино Секс, наркотики, Сибирь: Абель Феррара о жизни и кино

Режиссер Абель Феррара о разуме, чувствах и страстях

СНОБ
Нейросеть заставили «развидеть» самолёты Нейросеть заставили «развидеть» самолёты

Обнаружен способ ввести нейросеть в заблуждение путём замены камуфляжа

Популярная механика
Оссикон жирафа притянул молнию Оссикон жирафа притянул молнию

Исследовательница подробно описала гибель двух жирафов от удара молнией

N+1
Открыть в приложении