Unii susţin că vitraliile din vechile biserici sunt mai groase la bază decât la vârf pentru că sticla curge încet ca un lichid. Se ştia de ceva timp că acest lucru nu este adevărat şi că vitraliile sunt mai groase la bază datorită procesului de fabricaţie.
Studiind o bucată de chihlimbar de 20 de milioane de ani vechime, oamenii de ştiinţă au dovedit odată pentru totdeauna că sticla nu curge
În Evul Mediu, o bucată de sticlă topită era rulată, apoi întinsă şi turtită înainte de a fi răsucită sub formă de disc şi tăiată în panouri. Aceste foi erau mai groase la muchii şi se instalau astfel încât marginea mai groasă să fie poziţionată la baza vitraliului.
Dar mitul fluidităţii sticlei a persistat de-a lungul timpului. Unul dintre motive este că sticla este o substanţă vâscoasă suprarăcită care a fost vitrificată – ceea ce reprezintă o schimbare masivă în proprietăţile ei fizice evitându-se prima fază de tranziţie (spre deosebire de starea de tranziţie a materiei solide, lichide sau gazoase).
Pe măsură ce un lichid se răceşte, acesta se cristalizează, ceea ce îi măreşte vâscozitatea (măsura rezistenţei acestuia la fluiditate). Dar atunci când sticla se răceşte, aceasta rămâne închegată într-o stare solidă fără cristalizare. În esenţă, vâscozitatea unui lichid suprarăcit creşte până devine sticlă amorfă solidă.
Cercetătorul Robert Brill explică mai în detaliu:
Ca în cazul lichidelor, atomii care alcătuiesc sticla nu sunt aranjaţi într-o ordine regulată - şi de aici s-a născut o astfel de analogie. Lichidele sunt fluide pentru că nu există forţe puternice care să menţină moleculele împreună. Moleculele lor pot trece unele pe lângă altele, astfel încât lichidele pot fi turnate, împroşcate sau vărsate. Dar spre deosebire de moleculele din lichidele convenţionale, atomii din sticlă sunt menţinuţi strâns la un loc de legături chimice puternice. Este ca şi cum sticla ar fi o moleculă uriaşă. Aceasta este ceea ce face sticla rigidă şi o împiedică să se fluidizeze la temperatura camerei. Astfel referitor la sticlă analogia nu poate fi valabilă în privinţa fluidităţii şi a curgerii.
Deci sticla în această stare surprinzătoare de a nu fi nici solidă, nici lichidă a condus la presupunerea că ea s-ar afla într-o potenţială stare de fluiditate.
Pentru a combate odată pentru totdeauna această idee, cercetătorii Jing Zhao, Sinde Sinon şi Gregory McKenna au analizat o bucată de chihlimbar veche de 20 de milioane de ani. Ei au folosit chihlimbarul – un polimer organic - pentru că dinamica sticlei persistă indiferent dacă ea este organică sau anorganică.
Chihlimbarul fosil, de asemenea, oferă oamenilor de ştiinţă ocazia de a studia formarea materialelor sticloase dincolo de temperaturile tipice de tranziţie pentru sticlă, dată fiind vechimea extremă a chihlimbarului şi faptul că au de a face cu o formă de sticlă ultra stabilă.
Echipa de cercetători a realizat pe un chihlimbar dominican o serie de experimente caliometrice şi de relaxare a presiunii. S-a măsurat starea de destindere a chihlimbarului (rearanjarea intermoleculară) la diferite temperaturi, inclusiv peste temperatura sa fictivă. Echipa a constatat că timpurile de destindere ale chilimbarului nu sunt divergente – ceea ce înseamnă că acesta nu poate fi un tip de lichid.
"Acest rezultat desfide toate teoriile clasice privitoare la fenomenul de tranziţie vitroasă" a subliniat McKenna într-o declaraţie.
Citiţi tot studiul pe Nature Communications: Using 20-million-year-old amber to test the super-Arrhenius behaviour of glass-forming systems.
Traducere de Daniela Albu după the-glass-is-a-liquid-myth-has-finally-been-destroyed
