Mi az amorf szilárd anyag?
Egy amorf szilárd anyag olyan anyag, amelynek molekulái nem vannak elrendezve rács vagy kristályos szerkezetben.Az amorf szilárd anyagok viszonylag ritkák, és a szilárd anyagok mindössze 10 % -át teszik ki a világon.Az amorf szilárd anyag legismertebb példája az üveg, és valójában ezeket a szilárd anyagokat néha általában szemüvegnek nevezik.
Az anyag három állapota mdash;szilárd, folyékony és gázt és mdash;az anyagokat alkotó molekulák eltérő mértékű mozgásának miatt fordulnak elő.A gázok molekulái és atomjai széles mozgással rendelkeznek, elterjedve, mivel a molekulák gyengén összekapcsolódnak.A folyadékok korlátozottabb mozgási tartományt mutatnak, ám molekuláik továbbra is szabadon mozognak ezeken belül, megváltoztatva a helyzetet.Ez a szabadság adja a folyadékoknak az állandó formájának hiányát.
A szilárd anyagokban lévő molekulák viszont a valódi mozgásmentes szabadság nélkül vannak kötve.A molekulák azonban továbbra is eltolódnak, és a kötésükben oszcillálnak.Az oszcilláló mozgás lehetővé teszi a szilárd anyagok felmelegedését.Minél gyorsabban rázkódnak a molekulák a kötésükben, annál melegebb lesz a tárgy.
Kristályos szilárd anyagokban, amelyek a világ szilárd anyagának 90 % -át teszik ki, a molekulák rendezett mintázatba vannak kötve.Ez a rendezett minta pontosan megismétlődik az egész szerkezetben, létrehozva egy molekulák rácsát.Ezzel szemben az amorf szilárd szilárd anyag ismétlődő mintázattal rendelkezik a smink kis részeire, de nem teljes egészében.
Az amorf szilárd anyagok természetes vagy ember alkotta.A villámcsapó homok természetesen az üveg kialakulását okozza a sztrájk pontján.A kereskedelmi üveg azonban ember alkotta, egy olyan folyamat használatával, amely ugyanolyan körülményeket hoz létre, mint a villám, de ellenőrzött környezetben.Az üvegen kívül az egyik legszélesebb körben használt amorf szilárd anyag a műanyag.A műanyag polimerekből készül, hosszú molekulákból származó, célt célzottan láncolva.Például az üveg kvarc homokból, kristályos szilárd anyagból készül.A homokot szélsőséges hőmérsékletekre melegítik, amelyek hatékonyan megolvadnak, majd gyorsan lehűtik, vagy túlhűtjük, így a molekuláknak nincs ideje visszakerülni egy rácsos formába.Ez a szuperhűtés az üveg molekuláris elrendezését eredményezi, hasonlóan, ha valaki pillanatfelvételt készített a folyadékról.
Mivel az amorf szilárd anyagok szerkezete hasonló a folyadékokhoz, néha túlhűtött folyadékoknak nevezik.Ez a hasonlóság az oka annak is, hogy a mítosz kifejlesztette, hogy az üveg valójában lassan mozgó folyadék.Ezenkívül, a kristályos szilárd anyaggal ellentétben, az amorf szilárd anyag nem azonnal cseppfolyósul, ha hőnek van kitéve, hanem egyre lágyabbá válik.