p Os vidros são um enigma entre as fases sólidas. Como sólidos cristalinos, eles são duros, mas, ao contrário dos cristais, eles são amorfos na escala molecular. Por causa dessa desordem estrutural, cada pedaço de vidro está tecnicamente fora de equilíbrio, e único. Como resultado, suas propriedades não dependem apenas de seus ingredientes químicos, mas em como foi resfriado. p Sua amorfa torna difícil descrever os óculos com um modelo geral. Agora, Contudo, uma equipe liderada pela Universidade de Osaka usou simulações para conectar o recozimento (resfriamento ou compressão) de um vidro com sua resposta mecânica à deformação. Em particular, seu estudo - publicado em Avanços da Ciência - focado em duas métricas principais de comportamento sólido, elasticidade e plasticidade.

p Quando deformado por tensão de cisalhamento, um sólido "elástico" retorna à sua forma original depois que a tensão é liberada. Plásticos, em contraste, manter permanentemente sua nova forma. Este contraste entre mudanças "reversíveis" e "irreversíveis" tem implicações em como os materiais respondem às forças mecânicas - no corpo, em aplicações técnicas, e até na escala geológica.

p "Modelamos um conjunto denso de coloides - um tipo de sólido amorfo - feito de esferas duras, "diz o co-autor do estudo Hajime Yoshino." As esferas não representam moléculas reais, mas mostram se esses vidros densos são elásticos. Simulamos como eles responderam ao cisalhamento e às deformações normais. Nossos grandes supercomputadores mapearam totalmente os diagramas de fase de deformação dos formadores de vidro pela primeira vez, para explorar sua reologia. "

p Cada vidro mostrou quatro tendências básicas. Sob pequenas tensões, eles eram perfeitamente elásticos. Em tensões mais altas, eles se tornaram parcialmente plásticos, falhando em recuperar o estado original quando a deformação foi parcialmente levantada. Eventualmente, eles enfrentam um dos dois destinos opostos em deformações maiores:falha total por fraturamento (cedendo) para liberar o estresse, ou parada completa por bloqueio (ficando congestionado). A região entre escoamento e congestionamento no diagrama de fase definida onde o vidro original permaneceu estável.

p "Podemos entender as respostas como de estável, vidros parcialmente estáveis ​​e instáveis, "explica o autor principal Yuliang Jin." Curiosamente, o tamanho da região sólida - e sua subzona estável - depende de quão bem o vidro foi recozido. Vidros recozidos melhores têm maiores chances de emperrar sob cisalhamento. Nosso trabalho é o primeiro a demonstrar que o destino final de um vidro sob tensão de cisalhamento pode ceder ou emperrar. "

p Matéria mole condensada é encontrada em toda a tecnologia e natureza - por exemplo, em espumas, emulsões e tecidos biológicos. Porque essa matéria mole condensada, como vidro, é amorfo, uma compreensão mais profunda de como adaptar as propriedades dos óculos pode ter um impacto mais amplo no design do material.