Journal Physical Review Lettersに掲載されている理論は、Glassが以前考えられていたように、相転移を受けず、むしろ継続的な変換を示唆していることを示唆しています。
「ガラスは、固体、液体、またはガスの伝統的なカテゴリーに適合しないユニークな物質状態であると信じています」と、プリンストン大学の化学工学の教授であるパブロ・デベネッティの研究主任著者は述べています。 「私たちの理論は、ガラスがどのように形成され、振る舞うかを理解する新しい方法を提供します。」
ガラスの伝統的な眺めは、それが非常に迅速に冷却された液体であるため、結晶化する時間がないということです。 「ガラス形成の運動理論」として知られるこの理論は、1世紀以上にわたって広く受け入れられてきました。
ただし、運動理論にはいくつかの問題があります。たとえば、水などの液体が簡単に結晶を形成する理由を説明することはできませんが、ガラスなどの他の液体は容易に形成されます。また、ガラスの特性が冷却される速度に依存する理由を説明することはできません。
「ガラス形成の熱力学理論」として知られる新しい理論は、ガラスが熱力学的に安定した状態ではないため、ガラスが相転移を受けないことを示唆しています。むしろ、ガラスは液体と結晶状態の間に閉じ込められたメタスト可能な状態です。
「私たちの理論は、ガラスが凍った液体ではなく、結晶化できないことを特徴とするユニークな物質状態であることを示唆しています」とデベネッティは言いました。 「ガラスのこの新しい理解は、ガラスや他のアモルファス材料の特性を設計および制御する新しい方法につながる可能性があります。」
ガラス層の熱力学理論はまだ初期段階にありますが、すでに科学界で多くの興奮を生み出しています。科学者は、理論が最終的にガラスがどのように形成され、振る舞うかを完全に理解することにつながることを期待しています。
