На протяжении веков стекло считалось хрупким материалом, который легко разрушается даже при незначительных воздействиях. Однако новые исследования, проведённые учёными из Университета Тохоку, могут изменить наше представление о прочности этого материала. В результате экспериментов выяснилось, что движение атомов в структуре стекла способно снижать внутренние напряжения, делая его значительно более устойчивым к разрушению.
![]()
Фото из открытых источников
Каким образом стекло выдерживает нагрузки? Этот вопрос давно интересует учёных. До сих пор было известно, что атомы в материале могут «перепрыгивать» в соседние пустоты, однако точный механизм того, как это влияет на прочность, оставался неясен. Исследовательская команда под руководством Макио Сайто из Университета Тохоку, наконец-то смогла разгадать эту тайну.
Для проведения своих исследований учёные использовали передовые методы анализа структуры материалов, включая синхротронное излучение и компьютерное моделирование. Эти инструменты позволили им наблюдать за движениями атомов в стекле в реальном времени, отслеживая изменения в течение наносекунд и микросекунд.
Исследователи выяснили, что, когда отдельные атомы «перепрыгивают» в близлежащие пустые пространства, окружающие их группы атомов начинают медленно двигаться, заполняя образовавшиеся пустоты. Именно это взаимодействие атомов приводит к снижению внутреннего напряжения, что делает стекло менее подверженным разрушению под действием внешних сил.
Открытие японской команды имеет огромное значение для многих отраслей, таких как электроника, строительство и автомобилестроение, где использование ударопрочного стекла является критически важным. По словам Макио Сайто, эти результаты открывают перспективу создания новых видов стекла, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации.
Дальнейшие планы исследовательской группы включают изучение аналогичных механизмов в других типах стекла. Учёные надеются создать универсальную методику повышения ударопрочности стеклянных изделий, что может привести к настоящей революции в производстве прочных материалов.
