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

Миниатюрный орнитоптер стал одноногим прыгуном Миниатюрный орнитоптер стал одноногим прыгуном

Как инженеры создали робота-прыгуна массой меньше грамма

N+1
Как научиться водить машину с нуля Как научиться водить машину с нуля

Стереотипы о женщинах за рулём отправляем на свалку. Как легко научиться водить

Cosmopolitan
«Джеймс Уэбб» вновь нашел в атмосфере потенциального гикеана диметилсульфид «Джеймс Уэбб» вновь нашел в атмосфере потенциального гикеана диметилсульфид

«Джеймс Уэбб» вновь обнаружил признаки наличия диметилсульфида

N+1
Как перезагрузить сексуальные отношения в паре: секреты даосских практик Как перезагрузить сексуальные отношения в паре: секреты даосских практик

Можно ли что-то сделать, чтобы вернуть физическую близость в отношения?

Psychologies
Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь

Как отличить депрессию от усталости или лени

VOICE
Правила жизни Юрия Любимова Правила жизни Юрия Любимова

Режиссер, умер в возрасте 97 лет в Москве

Esquire
Кто такие Wokefluencer и почему их все ненавидят? Кто такие Wokefluencer и почему их все ненавидят?

Почему далеко не всем понравились политические призывы блогеров

GQ
Женское здоровье: культура посещения гинеколога Женское здоровье: культура посещения гинеколога

Как начать заботиться о своем здоровье и регулярно посещать «женского врача»

Psychologies
Удобство, выгода и подводные камни: компании рассказывают о работе с самозанятыми Удобство, выгода и подводные камни: компании рассказывают о работе с самозанятыми

Как работать с самозанятыми специалистами и что нужно знать, нанимая их

Inc.
Режиссер Келли Райхардт — о своем новом фильме «Первая корова», внутренней кухне кино и о том, как снимать кино об Америке начала XIX века Режиссер Келли Райхардт — о своем новом фильме «Первая корова», внутренней кухне кино и о том, как снимать кино об Америке начала XIX века

Новая работа режиссера — экранизация романа Джонатана Рэймонда

Esquire
Бутылка для соевого соуса Kikkoman за 60 лет стала символом удобства: каким принципам следовал её дизайнер Кендзи Экуан Бутылка для соевого соуса Kikkoman за 60 лет стала символом удобства: каким принципам следовал её дизайнер Кендзи Экуан

Тара с красной крышкой стала музейным экспонатом

VC.RU
Шелковый Путь Шелковый Путь

Дорога тканей, рабов, идей и религий

kiozk originals
«Думаю, как все закончить» — новый фильм культового сценариста Чарли Кауфмана. Даже не пытайтесь его понять «Думаю, как все закончить» — новый фильм культового сценариста Чарли Кауфмана. Даже не пытайтесь его понять

«Быть Джоном Малковичем» — фильм одного из самых сложных современных режиссеров

Esquire
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
Как Кен Кизи тестировал ЛСД для ЦРУ и написал «Пролетая над гнездом кукушки» Как Кен Кизи тестировал ЛСД для ЦРУ и написал «Пролетая над гнездом кукушки»

История и последствия одного эксперимента

Weekend
Потребность острова Потребность острова

«Остров Утопия» Куба в документальном фильме «Эпицентр» Хуберта Саупера

Weekend
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
Алекс и я Алекс и я

Как ученый и попугай открыли ранее неизвестные способности животных

kiozk originals
Ну и что, что мы непохожи: звезды с особенностями развития – Динклейдж и другие Ну и что, что мы непохожи: звезды с особенностями развития – Динклейдж и другие

Эти знаменитости сумели превратить особенности своего развития в достоинства

Cosmopolitan
Леонардо да Винчи. Биография Леонардо да Винчи. Биография

Почему «Джоконда» – шедевр, на который хотят посмотреть вживую миллионы людей

kiozk originals
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
Пять самых популярных игровых мифов Пять самых популярных игровых мифов

Пять самых популярных игровых мифов, в которые верили геймеры разных поколений

Популярная механика
Интервью создателя CoinKeeper: зачем привлёк инвестиции на выход в Европу и почему учёт финансов — не только для бедных Интервью создателя CoinKeeper: зачем привлёк инвестиции на выход в Европу и почему учёт финансов — не только для бедных

Как CoinKeeper иногда принимают за криптосервис?

VC.RU
10 мудрых цитат о жизни от тех, кому мы доверяем 10 мудрых цитат о жизни от тех, кому мы доверяем

Про счастье и ложь, оптимизм и страх, смех, отчаяние и место в жизни

Playboy
Фон для портретов дам Фон для портретов дам

Екатерина Шульман о том, чего не понимают современные люди в романах Джейн Остен

Weekend
Нашу реальность поставили под сомнение Нашу реальность поставили под сомнение

Парадокс, который ставит под сомнение представления о физической реальности

Популярная механика
«За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны «За несколько лет соцсети полностью переучили нас»: как вернуть внимание и работоспособность, которую отняли смартфоны

Выжимка подкаста The Supehuman Academy с Кэлом Ньюпортом

VC.RU
Одно спасительное имя Одно спасительное имя

Как называют лекарства?

Популярная механика
«Яичница смотрит на меня»: почему мы одушевляем неживые предметы «Яичница смотрит на меня»: почему мы одушевляем неживые предметы

Вы тоже замечали, что бутерброд косится подозрительно, а дверная ручка грустит?

Psychologies
Дипломатия ниже пояса Дипломатия ниже пояса

Российские юмористические шоу оказались в центре очередного скандала

СНОБ
Открыть в приложении