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

Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании

Зоолог впервые запечатлел на фото и видео низинную мохнатую крысу

N+1
Ваши любимые джинсы серьезно загрязняют океан Ваши любимые джинсы серьезно загрязняют океан

При стирке денима, крошечные волокна смываются и попадают в окружающую среду

GQ
Химики воспроизвели межзвездный синтез всех молекул цикла Кребса Химики воспроизвели межзвездный синтез всех молекул цикла Кребса

Химики в лаборатории синтезировали весь набор карбоновых кислот из цикла Кребса

N+1
10 фильмов, в которых еда играет очень важную роль 10 фильмов, в которых еда играет очень важную роль

Поешьте, прежде чем смотреть это кино

GQ
Смертельно опасный тренд TikTok: почему мужчины бреют ресницы и чем это грозит? Смертельно опасный тренд TikTok: почему мужчины бреют ресницы и чем это грозит?

Для чего человеку нужны ресницы и что будет, если их сбрить?

Inc.
Разбор гардероба: 5 основных правил Разбор гардероба: 5 основных правил

«В шкафу нет места, а надеть нечего» — знакомо?

Psychologies

Что чувствуют актеры во время любовных сцен?

Cosmopolitan
В будущее возьмут не всех В будущее возьмут не всех

Кому и как разрешат генетическую редактуру детей

N+1
Эффект фастфуда: как новости заставляют нас чувствовать себя мизерными и пассивными Эффект фастфуда: как новости заставляют нас чувствовать себя мизерными и пассивными

Отрывок из книги Рольфа Добелли «Без новостей»

Forbes
Как Райан Гослинг приготовил идеальный коктейль Old Fashioned в фильме «Эта дурацкая любовь» Как Райан Гослинг приготовил идеальный коктейль Old Fashioned в фильме «Эта дурацкая любовь»

Обычно навыки барменов в фильмах не выдерживают критики, но есть одно исключение

Esquire
Правила жизни Пола Ньюмана Правила жизни Пола Ньюмана

Правила жизни актера, режиссера и филантропа Пола Ньюмана

Esquire
Любовь или просто работа? Жизнь знаменитых кинопар за кадром Любовь или просто работа? Жизнь знаменитых кинопар за кадром

Казавшиеся сказкой кинороманы в жизни сходят на «нет» или перерастают в дружбу

Cosmopolitan
Почему две финансово-технологические экосистемы лучше, чем одна Почему две финансово-технологические экосистемы лучше, чем одна

Хорошими новостями инвесторов российский рынок давно не балует

СНОБ
«Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность» «Возникновение секулярного. Христианство, ислам, модерность»

Какой могла бы быть антропология секуляризма

N+1
Зачем Россия все простила Лукашенко Зачем Россия все простила Лукашенко

Как Лукашенко вывернется на этот раз?

СНОБ
9 иностранных видеоклипов, которые потрясли зрителей СССР 9 иностранных видеоклипов, которые потрясли зрителей СССР

Видеоклип в Стране Советов считался чуждым разлагающим продуктом

Maxim
10 самых распространенных фобий 10 самых распространенных фобий

Не стыдно бояться того, чего боится половина мира

Maxim
От слов к действиям: как доводить все дела до конца и не бросать их на полпути От слов к действиям: как доводить все дела до конца и не бросать их на полпути

Полезное руководство, которое поможет прийти к реализации самых смелых идей

Playboy
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
Мифы о финтехе: сколько можно заработать на «банках для миллениалов» Мифы о финтехе: сколько можно заработать на «банках для миллениалов»

Стоит ли верить мифам о финтехе?

Forbes
Глава из книги Джона Скальци «В клетке. Вирус. Напролом» Глава из книги Джона Скальци «В клетке. Вирус. Напролом»

Впервые на русском языке выходит трилогия научного фантаста Джона Скальци

СНОБ
Великое вырождение Великое вырождение

Как разрушаются институты и гибнут государства

kiozk originals
Манипуляторы настроением: как разработчики заставляют пользователей ставить приложениям для Apple максимальный рейтинг Манипуляторы настроением: как разработчики заставляют пользователей ставить приложениям для Apple максимальный рейтинг

Разработчики приложений используют хорошее настроение владельцев iPhone

Forbes
4 странных военных конфликта XX века 4 странных военных конфликта XX века

Если хочется начать войну, закрой глаза и глубоко подыши

Maxim
Сыск об упрямом старичке Сыск об упрямом старичке

Коллекция следственных протоколов Руси разных веков

Дилетант
Сколько могла стоить эвакуация Навального и других известных пациентов из России Сколько могла стоить эвакуация Навального и других известных пациентов из России

Кто организует медицинские рейсы для известных пациентов из России?

Forbes
Что смотреть: пять фильмов о современном искусстве Что смотреть: пять фильмов о современном искусстве

Современное искусство — увлекательно, эксцентрично и полное новых идей

Seasons of life
Эффект Люцифера Эффект Люцифера

Почему хорошие люди превращаются в злодеев

kiozk originals
Паста по правилам Паста по правилам

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

Худеем правильно
Алкогений: Михаил Ефремов Алкогений: Михаил Ефремов

«Сам себя он любит называть паяцем и клоуном». История Михаила Ефремова

Maxim
Открыть в приложении