Более тщательно продуманное альтернативное определение – это: «Стекло – неравновесие, непрозрачное сжатое состояние вещества, которое показывает стеклование. Структура очков подобна той из переохлажденных жидкостей их родителя (SCL), и они спонтанно расслабляются к государству SCL.
Их окончательная судьба, в пределе бесконечного времени, должна кристаллизовать».«Есть несколько определений стекла, но большинство из них содержит серьезные ошибки», сказали Эдгар Датра Зэнотто, один из авторов новых определений, который координирует Центр Исследования, Обучения и Инноваций в Стекле (ЦЕРТЕВ), одно из Исследования, Инноваций и Центров Распространения (RIDCs), финансируемый Исследовательский фондом Сан-Паулу – FAPESP. «Во многих определениях говорится, что стакан – тело, и другие говорят, что это – изотропический материал [чьи свойства – то же самое во всех направлениях], но много стаканов не».
Совместно с Джоном К. Мауро, профессором Материаловедения & Разработки в Университете Государственного университета Пенсильвании в Соединенных Штатах, Зэнотто подписывает статью, в которой он утверждает, что «структура стакана очень отличается от тех из твердых частиц. Стекло расслабляется непрерывно и кристаллизует».
Статья была опубликована в Журнале Непрозрачных Твердых частиц.Исследователь указывает, что десятки статей уже поместили стекло вне категории твердых частиц для в основном трех особенностей.
Один из них, по его словам, то, что структура стекла очень похожа на ту из жидкостей, из которых это сформировано.Другой – тот стакан, который потоки (искажают) спонтанно со временем и в ответ на минимальное давление, которое может быть меньше, чем действие силы тяжести. Прозрачные твердые частицы искажают только в ответ на внешнее давление, которое обратно пропорционально температуре.
Чем ниже температура, тем больше давление, которое должно быть оказано на прозрачное тело, чтобы исказить его, Зэнотто, объяснило.«С другой стороны, любое положительное давление или напряжение, отличающееся от ноля, достаточны для стакана, чтобы течь при любой температуре», сказал он. «Время, которое требуется, чтобы исказить, зависит, главным образом, от температурного и химического состава.
Если температурой, которой представлено стекло, будет близко к нолю Келвин [абсолютный нуль], это бесконечно займет много времени, чтобы исказить, но если это будет нагрето, это сразу начнет течь».Третья особенность, которая отличает стекло от тела, – то, что в конце его существования, оно в конечном счете кристаллизует, тогда как кристалл, например, не течет и не кристаллизует, потому что это уже находится в твердом состоянии.
На основе этих трех особенностей Зэнотто и Мауро предлагают определить стекло как «замороженную жидкость» – материал со структурой жидкости, которая была заморожена, не кристаллизуя, будучи охлажденным (подавленный) ниже определенной температуры, известной как температура стеклования.«Нам потребовалось долгое время, чтобы объединить это понятие тела и жидкости, кристалла и некристалла, и замороженный, у которого в статье есть значение временного государства, и прибыть в современное расширенное определение стекла», сказал Зэнотто.Горячий спор
Инициатива предложения нового определения стекла возникла, когда Zanotto читал Лекцию Мемориала Токаря, названную «Стеклянные Мифы и Чудеса», во время Общества Стеклянной Технологии Столетняя Конференция (SGT) в Университете Шеффилда в Соединенном Королевстве в сентябре 2016. Zanotto – первый бразилец, который был приглашен поставить лекцию.
Проводимый в университете с 1966, Лекция Мемориала Токаря была поставлена такими светилами как сэр Гарри Крото (1939-2016), кто завоевал Нобелевскую премию по химии 1996 года для открытия фуллеренов (аллотропы углерода, также известного как углеродные нанотрубки); сэр Аластер Пилкингтон (1920-95), кто изобрел процесс плавания, раньше во всем мире делал листовое стекло; и Ларри Л. Хенч (1938-2015), изобретатель биокерамики.Один из вопросов, поднятых Zanotto во время лекции, был точно, является ли стекло телом или жидкостью. Вопрос привел к горячему спору с несколькими учеными в аудитории, и особенно Аруном Вэршнея, Заслуженным профессором Стеклянной Науки & Разработки в Университете Альфред в Соединенных Штатах, известный «стеклянный гуру» и автор одной из наиболее широко прочитанных книг по стеклу в мире.
После обсуждения Zanotto начал обмениваться электронными сообщениями с Varshneya и писать то, что станет статьей Journal of Non-Crystalline Solids, с целью демистифицирования идеи, что стекло – тело, как защищено американским ученым индийского происхождения.