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

Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков

Ученые обнаружили в мозге мышей нейроиммунную сеть, отвечающую за чувство страха

N+1
Секреты домашнего мастера: лайфхаки на каждый день Секреты домашнего мастера: лайфхаки на каждый день

Домашний ремонт: нехитрые решения хитрых задач

Популярная механика
Ядерная война приведет к потере 80 процентов урожая кукурузы Ядерная война приведет к потере 80 процентов урожая кукурузы

Ядерная война уронит годовое производство кукурузы на планете на 80 процентов

N+1
Неделя в Москве: как увидеть знаковые места столицы. Часть первая Неделя в Москве: как увидеть знаковые места столицы. Часть первая

Маршруты для идеального путешествия по Москве

Культура.РФ
Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс

История Агнии Барто, одной из главных детских поэтесс в России

Forbes
Шнур OK Шнур OK

Сергей Шнуров всегда балансировал между диким весельем и серьезным бизнесом

GQ
Сын Виктора Цоя Александр — о скандале вокруг фильма Алексея Учителя Сын Виктора Цоя Александр — о скандале вокруг фильма Алексея Учителя

Интервью с Александром Цоем — о детстве, славе отца и фильме Алексея Учителя

РБК
«Бегунки»: почему дети сбегают из дома «Бегунки»: почему дети сбегают из дома

Что делать, если ребенок мечтает о побеге из дома и готовится к нему?

Psychologies
12 фотографий самых любопытных мест человеческого тела 12 фотографий самых любопытных мест человеческого тела

Воистину красота человеческого тела безгранична!

Maxim
Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям

Почему в зрелом возрасте люди испытывают страсть реже и что с этим делать

Psychologies
Чего ей не хватает Чего ей не хватает

Психология бедности: как она мешает нам разбогатеть

Cosmopolitan
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
От От

Из простого мальчика в кумира зрителей TikTok

Cosmopolitan
Советский «умный дом», придуманный 33 года назад Советский «умный дом», придуманный 33 года назад

FaceTime и Siri в СССР?

Maxim
Что мужчина должен делать по дому: 25 основных обязанностей Что мужчина должен делать по дому: 25 основных обязанностей

Советы по разделению рутинных работ по дому

Playboy
Все четыре стороны Все четыре стороны

Героини осенних кинопремьер о сексе, моде, детях

Vogue
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
Глава из книги Нэнси Сталкер «Япония. История и культура» Глава из книги Нэнси Сталкер «Япония. История и культура»

Как японская культура проникла в европейскую жизн

СНОБ
Похитители галош Похитители галош

Как старые вещи возвращаются к нам под новыми именами и с новыми ценами

Maxim
Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой Чем заняться в выходные? 15 примеров того, как провести уикенд весело и с пользой

Коллекция идей, как провести субботу и воскресенье интересно и незабываемо

Playboy
Как стать миллионером к 30 годам? 3 нюанса, о которых важно помнить Как стать миллионером к 30 годам? 3 нюанса, о которых важно помнить

Три важных нюанса на пути к заветному «как стать миллионером к тридцати»

Playboy
«Как я стала писателем и сценаристом, несмотря на дисграфию» «Как я стала писателем и сценаристом, несмотря на дисграфию»

История Арины Чунаевой, которая всегда хотела стала писателем

Psychologies
Стереохимические фантазии Вант-Гоффа Стереохимические фантазии Вант-Гоффа

Ученые, которые первыми дали верное объяснение оптической изомерии

Наука и жизнь
Влюбленная в фотографию Влюбленная в фотографию

Селебрити-фотограф Ольга Тупоногова-Волкова презентует персональную выставку WET

OK!
Как ходить на свидания, когда тебе стукнуло 30: самые важные нюансы Как ходить на свидания, когда тебе стукнуло 30: самые важные нюансы

Свидания в 30 лет немного отличаются от свиданий в 20

Playboy
«Воспитанные волками» — сериал Ридли Скотта о противостоянии андроидов и человечества, атеистов и верующих. Рассказываем, каким он получился «Воспитанные волками» — сериал Ридли Скотта о противостоянии андроидов и человечества, атеистов и верующих. Рассказываем, каким он получился

Что не так с sci-fi-сериалом про андроидов от режиссера «Чужого»

Esquire
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
Поместится всё! Поместится всё!

Как не ошибиться с размером шкафа для маленькой квартиры

Лиза
Модель для сборки: в чем заключается феномен LEGO Модель для сборки: в чем заключается феномен LEGO

Почему LEGO лидеры по производству игрушек и кто такие AFOL?

GQ
22 эффективных способа ухода за жирными волосами 22 эффективных способа ухода за жирными волосами

Бюджетные решения и лайфхаки для обладательниц для жирных волос

9 месяцев
Открыть в приложении