10 przykładów amorficznych ciał stałych

Niektóre przykłady bezpostaciowych ciał stałych są polimerami termoplastycznymi, polimerami termoutwardzalnymi, elastomerami, polimerami ekspandowalnymi lub szkłem.

Amorficzny pochodzi z greki, gdzie przedrostek „a” jest negacją, a słowo morfo oznacza formę, to znaczy bez formy.

Kiedy mówimy o amorficznych ciałach stałych, mówimy o stanie stałym materii, w którym cząstki, które go powodują, nie mają uporządkowanej struktury, co powoduje, że te ciała stałe nie mają określonego kształtu.

Wielokrotnie te zniekształcenia mogą wynikać z samej natury cząstek lub jeśli są mieszaninami cząsteczek, które nie mogą być prawidłowo ułożone w stosy.

Wybrane przykłady bezpostaciowych ciał stałych

Istnieje wiele przykładów w naturze, aby zrozumieć amorficzne ciała stałe. Są one jednak również przedstawiane jako produkty stworzone przez człowieka. Oto niektóre z nich:

1- Polimery termoplastyczne

Polimery to powtórzenie jednej lub więcej cząsteczek, które tworzą łańcuchy molekularne.

Polimery termoplastyczne stają się ciekłe przez ich ogrzewanie i przechodzenie przez ich temperaturę krystalizacji. Utwardzają się przez ich ochłodzenie, ponieważ między ich łańcuchami nie ma żadnego usieciowania.

Polimery termostabilne

Są to łańcuchy cząsteczek, które po podgrzaniu nie stają się płynne. Jeśli się nagrzewają, jedyne, co się dzieje, to rozkład chemiczny.

Dzieje się tak, ponieważ istnieje zbyt wiele skrzyżowań między ich łańcuchami, co nie pozwala im płynąć jak polimery termoplastyczne.

Jeśli chcemy wyobrazić sobie te zjawiska na poziomie molekularnym, wygodnie jest pomyśleć o kilku spagetetach, które są ze sobą splecione i kiedy się zepsują, nie mogą utworzyć struktury, która była wcześniej.

Elastomery

Wykazują one elastyczne zachowanie i mogą zachowywać się jak tworzywa termoutwardzalne i termoplastyczne, ponieważ wiązania kowalencyjne ich łańcuchów dają im możliwość monomerów (ogniw łańcucha) do powrotu do pierwotnej pozycji, gdy nie działają już dłużej.

Polimery ekspandowane (pianki)

Są bardzo porowate i zazwyczaj mają niską gęstość. Powstają w wyniku rozproszenia gazu w polimerze, który twardnieje, niezależnie od tego, czy jest to materiał termoutwardzalny czy termoplastyczny.

5- Szkło

Jest to amorficzna bryła ze strukturą cieczy, przyjmująca kształt pojemnika, który ją zawiera.

Zasadniczo jest to produkt, który po stopieniu jest chłodzony z dużą prędkością, co pozwala na tworzenie kryształów.

6- Polipropylen

Jest to tworzywo termoplastyczne otrzymywane przez polimeryzację pochodnej węglowodoru, propylenu (C3H6).

Zastosowanie polipropylenu wzrasta i waha się od małych kawałków do zabawek lub sklepów po części dla przemysłu i pojazdów.

7- Polipropylen izotaktyczny

Ten typ polipropylenu ma przestrzenną strukturę chemiczną, która czyni go bardziej amorficznym, ale o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych do wytwarzania części..

8- Nylon

Jest to polimer syntetyzowany na bazie poliamidów. Jego właściwości mechaniczne sprawiają, że jego zastosowania są bardzo zróżnicowane.

Może być stosowany od liny do ryb do produkcji części samochodowych.

9- Złoto

Złoto jest dobrze znane na całym świecie ze względu na jego piękno, jednak w przyrodzie jest niewiele, więc jego cena jest dość wysoka.

Gdy jest ekstrahowany, nie ma dobrze określonych form, znajduje się w śladach między kilkoma tonami ziemi i innymi minerałami.

10- Lód

Zamrożona woda jest bardzo interesująca. Oprócz niższej gęstości w stanie stałym, utworzone sieci krystaliczne bardzo się od siebie różnią, więc jest uwzględnione w tej liście. 

Referencje

1. Holden, G. (1996). Elastomery termoplastyczne (drugie wydanie). Monachium, Cincinnati, Nowy Jork; Hanser Publishers.
2. Guan, P., Lu, S., Spector, M.J. B., Valavala, P.K. i Falk, M.L. (2013). Kawitacja w bezpostaciowych ciałach stałych. Physical Review Letters, 110 (18) doi: 10.1103 / PhysRevLett.110.185502
3. Biroli, G. i Urbani, P. (2016). Rozkład elastyczności w amorficznych ciałach stałych. Nature Physics, 12 (12), 1130-1133. doi: 10.1038 / NPHYS3845
4. Feltz, A. (1993). Bezpostaciowe materiały nieorganiczne i szkła. Weinheim; Nowy Jork;: VCH.
5. Elliott, S. R. (1990). Fizyka materiałów amorficznych (2 wyd.). Burnt Mill, Harlow, Essex, Anglia, Nowy Jork: Longman Scientific & Technical.