アモルファスソリッドとは何ですか？

Amorphous固体とは、格子または結晶構造に分子を配置していない材料です。アモルファスソリッドは比較的まれであり、世界の固形物の10パーセントのみを占めています。アモルファス固体の最もよく知られている例はガラスであり、実際、これらの固体は一般に眼鏡と呼ばれることがあります。

物質の3つの状態＆mdash;固体、液体、ガス＆mdash;物質を構成する分子の動きの程度がさまざまであるために発生します。ガス中の分子と原子は、分子が弱く結合しているため広がり、広範囲にわたって拡大しています。液体には、より制限された範囲の動きがありますが、それらの分子は依然としてそれらの範囲内で自由に移動し、位置が変化しています。この自由は、液体に永続的な形の不足を与えるものです。一方、固体の分子は、実際の移動の自由がなく、結合されます。ただし、分子は依然としてシフトしており、結合中に振動しています。振動する動きは、固形物が熱くなることを可能にするものです。分子が結合で揺れるほど、オブジェクトが熱くなります。この秩序化されたパターンは、構造全体で正確に繰り返され、分子の格子が作成されます。逆に、アモルファスソリッドは、そのメイクアップの小さな部分に対して繰り返しパターンを持っている可能性がありますが、全体では繰り返しではありません。

アモルファス固体は、自然または人工化される場合があります。稲妻の砂は、当然、ストライクポイントでガラスを形成します。ただし、市販のガラスは、稲妻と同じ条件を作成するプロセスを使用して、制御された環境では人工的なものです。ガラスに加えて、最も広く使用されているアモルファス固体の1つはプラスチックです。プラスチックはポリマーから作られており、分子の長い弦が意図的に一緒に鎖でつながれています。たとえば、ガラスは結晶固体である石英砂から作られています。砂は極端な温度まで加熱され、効果的に溶け、すぐに冷却されるか、過冷却されるため、分子には格子形に戻る時間がありません。このスーパークーリングは、誰かが液体のスナップショットを撮った場合と同様のガラスの分子配置をもたらします。Amorphous固体構造は液体に似ているように見えるため、スーパークーリングされた液体と呼ばれることもあります。この類似性は、神話がそのガラスが実際にゆっくりと動く液体であると発展させた理由でもあります。さらに、結晶固体とは異なり、アモルファスソリッドは、熱にさらされたときにすぐに液化することはありませんが、代わりにますます柔らかくなります。