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

Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания

Как можно судить о зарождении медицины у людей на примере шимпанзе

N+1
Как детский характер становится взрослым Как детский характер становится взрослым

Из чего складывает темперамент человека по мере взросления?

Популярная механика
Вселенная распадется через 10^78 лет, это гораздо быстрее предыдущих оценок Вселенная распадется через 10^78 лет, это гораздо быстрее предыдущих оценок

Вселенная распадается гораздо быстрее, чем считалось ранее

ТехИнсайдер
Рациональный ритуал Рациональный ритуал

Культура, координация и коллективное знание

kiozk originals
Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила

Лучшие заменители опостылевшего всем «Привет! Как дела?»

Maxim
Площадь и башня Площадь и башня

Сети и власть от масонов до Facebook

kiozk originals
«Солярис», «Армагеддон», «Контакт» и еще 7 фильмов про космос «Солярис», «Армагеддон», «Контакт» и еще 7 фильмов про космос

Фильмы о покорителях Галактики помогут морально подготовиться к полету в космос

РБК
Слезаем с иглы всеобщего одобрения: 8 советов, как не зависеть от чужого мнения Слезаем с иглы всеобщего одобрения: 8 советов, как не зависеть от чужого мнения

Сейчас быстренько научимся мыслить критически и самостоятельно

Playboy
Дисбаланс активности мозга при аутизме связали с половыми различиями Дисбаланс активности мозга при аутизме связали с половыми различиями

Аутичные женщины способны лучше компенсировать коммуникативные трудности

N+1
Хочу или должна: 5 честных вопросов себе Хочу или должна: 5 честных вопросов себе

Не потеряла ли ты себя среди бесконечных «надо» и «должна»?

Psychologies
Wabi Sabi Wabi Sabi

Японские секреты истинного счастья в неидеальном мире

kiozk originals
10 необычных Opel 10 необычных Opel

Интереснейшие концепт-кары и прототипы Opel

Популярная механика
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
Скульптор, актер и «Мисс Россия»: талантливые дети певца Федора Шаляпина Скульптор, актер и «Мисс Россия»: талантливые дети певца Федора Шаляпина

Природа определенно не отдохнула на детях великого оперного певца.

Maxim
«Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом» «Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом»

Отрывок из книги генетика Дэвида Райха о том, кто же мы такие и откуда взялись

N+1
Двадцать лет в аду. История трех сестер, сумевших выжить в доме матери-убийцы Двадцать лет в аду. История трех сестер, сумевших выжить в доме матери-убийцы

Сестры Кнотек жили в страхе почти 20 лет

Forbes
Несгибаемая боярыня Несгибаемая боярыня

Боярыня Морозова пыталась бороться с церковной реформой

Дилетант
Экология для детей: десять мультфильмов о природе Экология для детей: десять мультфильмов о природе

Как помочь детям начать заботиться о планете с помощью мультфильмов

Seasons of life
«Я художник. Что мне делать?»: ответы на 9 важных вопросов об арт-мире и о вашем месте в нем «Я художник. Что мне делать?»: ответы на 9 важных вопросов об арт-мире и о вашем месте в нем

Что делать, если вы решили классифицировать себя как художник? Куда податься?

Esquire
Шэринг по-новому: как оставить науку ради сервиса аренды электросамокатов и зарабатывать 2,6 млн рублей в месяц Шэринг по-новому: как оставить науку ради сервиса аренды электросамокатов и зарабатывать 2,6 млн рублей в месяц

Как проект «Мой самокат» эффективно перестроился во время кризиса

Forbes
Зачем Жерар Депардье принял православие Зачем Жерар Депардье принял православие

Чем сильнее процесс обрусения Депардье, тем меньшее отношение он имеет к России

СНОБ
Военный комплекс стоимостью 6 миллиардов долларов, который проработал ровно один день Военный комплекс стоимостью 6 миллиардов долларов, который проработал ровно один день

Теперь заброшенные здания базы принадлежат религиозному культу

Maxim
Как заработать к 30 столько, чтобы жить в свое удовольствие? 5 советов от тех, кто это сделал Как заработать к 30 столько, чтобы жить в свое удовольствие? 5 советов от тех, кто это сделал

Чтобы заработать состояние к 30, грабить банк не придется

Playboy
Омолаживающие нити: какой эффект, кому нужны и мифы вокруг них — мнение эксперта Омолаживающие нити: какой эффект, кому нужны и мифы вокруг них — мнение эксперта

Самые популярные вопросы о нитях

Cosmopolitan
Тайная жизнь деревьев Тайная жизнь деревьев

Что они чувствуют, как они общаются – открытие сокровенного мира

kiozk originals
4 странных военных конфликта XX века 4 странных военных конфликта XX века

Если хочется начать войну, закрой глаза и глубоко подыши

Maxim
Антрополог и исследователь смерти Сергей Мохов о том, как в российском обществе заговорили о смерти, и о том, каково это — профессионально ее изучать Антрополог и исследователь смерти Сергей Мохов о том, как в российском обществе заговорили о смерти, и о том, каково это — профессионально ее изучать

Интервью с главным публиным лицом death studies в России Сергеем Моховым

Esquire
Главный экспонат Главный экспонат

Музеи и культурные центры, которые сами являются впечатляющими арт-объектами

AD
Пришла и говорю Пришла и говорю

О режиссерках, сценаристках и продюсерках, которые делают наш кинематограф лучше

Tatler
Шведский кошмар Стива Джобса: как Spotify перевернул музыкальную индустрию и потеснил Apple Шведский кошмар Стива Джобса: как Spotify перевернул музыкальную индустрию и потеснил Apple

Отрывок из книги Свена Карлссона и Юнаса Лейонхуфвуда об истории Spotify

Forbes
Открыть в приложении