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

«Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи» «Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи»

Почему предпринимателей интересовала печорская древесина

N+1
Политика великолепия: история династии д'Эсте — величайших меценатов в истории Политика великолепия: история династии д'Эсте — величайших меценатов в истории

Репрезентация и сакрализация собственной власти в изящных искусствах

Forbes
Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом

Как ученые раскрыли одну из главных орнитологических загадок спустя 35 лет

N+1
Его партнёр умер вскоре после запуска бизнеса. Он продолжил в одиночку и построил одну из самых успешных компаний США Его партнёр умер вскоре после запуска бизнеса. Он продолжил в одиночку и построил одну из самых успешных компаний США

Бизнес-карьера Джоша Шустера началась с череды несчастий и испытаний

Inc.
Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП

Кто такая Мэри Уорд и как она связана с первым в мире ДТП

ТехИнсайдер
Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России Интервью с предпринимателем о технологическом бизнесе в России

Разговор с Максимом Нальским с ним об отечественной IT-индустрии

СНОБ
7 способов отличить реальную новость от фейка 7 способов отличить реальную новость от фейка

Количество фейков в Интернете достигло критической массы

Maxim
За урожаем из глубин За урожаем из глубин

На разных верфях страны бум рыбопромыслового судостроения

Популярная механика
Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов Другой Египет: средневековые мечети, живой Некрополь и марсианские пейзажи в стране фараонов

Несколько веских причин вновь вернуться в Египет

Forbes
В чем твоя сила, сестра? Самые главные качества знаков зодиака В чем твоя сила, сестра? Самые главные качества знаков зодиака

Узнай сильные стороны именно своего знака зодиака

Cosmopolitan
Таможня отбирает добро: 12 провалов контрабандистов Таможня отбирает добро: 12 провалов контрабандистов

Опытный таможенник даже тюбик зубной пасты открывает с большой осторожностью

Maxim
Британская сеть кофеен обучает заключенных навыкам бариста. Это помогает им найти работу и вернуться к нормальной жизни Британская сеть кофеен обучает заключенных навыкам бариста. Это помогает им найти работу и вернуться к нормальной жизни

В Великобритании заключенных обучают, как обжаривать зерна и варить кофе

Inc.
Почему в XIX веке фермеры заказывали парадные портреты своих толстых коров, свиней и овец Почему в XIX веке фермеры заказывали парадные портреты своих толстых коров, свиней и овец

Толстый скот хорош во все времена. Портреты с ним — удовольствие не из дешевых

Maxim
Весело шагая: 7 крутых лестниц Весело шагая: 7 крутых лестниц

На подъеме: самые красивые лестницы в мире

Вокруг света
«В поисках Константинополя. Путеводитель по византийскому Стамбулу» «В поисках Константинополя. Путеводитель по византийскому Стамбулу»

Основание, периоды расцвета и упадка столицы Византии

N+1
Тина Канделаки: «Чтобы хорошо выглядеть, много денег не надо» Тина Канделаки: «Чтобы хорошо выглядеть, много денег не надо»

Тина Канделаки о своём отношении к возрасту и об умении быть молодой и красивой

Здоровье
Черно-белое кино Черно-белое кино

Блейк Лайвли – о том, как била Джуда Лоу и боролась против голливудских клише

Cosmopolitan
Дмитрий Акриш: Я стремлюсь убрать из театра «театр» Дмитрий Акриш: Я стремлюсь убрать из театра «театр»

Интервью с режиссером Дмитрием Акришем о новом спектакле

СНОБ
«Внутренний рассказчик. Как наука о мозге помогает сочинять захватывающие истории» «Внутренний рассказчик. Как наука о мозге помогает сочинять захватывающие истории»

Фрагмент из книги «Внутренний рассказчик»

N+1
9 вещей, которые ты мог не заметить в трейлере «Дюны» 9 вещей, которые ты мог не заметить в трейлере «Дюны»

Куб агонии, cпайс, Pink Floyd и многое другое в трейлере «Дюны»

Maxim
Считаете ли вы себя патриотом? Считаете ли вы себя патриотом?

Что такое правильный и неправильный патриотизм?

СНОБ
Что эффективнее: работать быстрее или дольше? Что эффективнее: работать быстрее или дольше?

Вопрос тайм-менеджмента при нашей активной жизни всегда актуален

Psychologies
Монарх под видом демократа Монарх под видом демократа

Октавиан Август не стал повторять ошибок Цезаря

Дилетант
Рациональный ритуал Рациональный ритуал

Культура, координация и коллективное знание

kiozk originals
«Беспилотник не может проехать и километра, несмотря на $2,5 млрд инвестиций»: проблемы беспилотного подразделения Uber «Беспилотник не может проехать и километра, несмотря на $2,5 млрд инвестиций»: проблемы беспилотного подразделения Uber

У Uber ATG кончаются деньги, а внутри команды разгораются конфликты

VC.RU
В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию В развитии туберкулеза нашли вторую латентную стадию

Благодаря этому врачи смогут точнее подбирать лекарства для пациентов

N+1
Нарциссы и созависимые: две стороны одной медали? Нарциссы и созависимые: две стороны одной медали?

Нарцисс и созависимый — крепкая пара

Psychologies
Louis Vuitton Louis Vuitton

FW 2020/21

Weekend
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
8 правил зачатия: как зачать ребенка 8 правил зачатия: как зачать ребенка

Момент зарождения жизни во многом до сих пор остается загадкой

9 месяцев
Открыть в приложении