dish_utsuwa_glass


1: 2020/10/18(日) 03:20:39.66

掲載日:2020年10月16日

 東京大学大学院総合文化研究科の水野 英如助教、池田 昌司准教授、中国・上海交通大学のトン フア(Tong Hua)准教授、フランス・グルノーブル大学のモッサ ステファノ(Mossa Stefano)教授は、ガラス中の分子の熱運動をコンピュータシミュレーションによって詳細に観察・解析し、通常の固体では起こり得ない、特異な分子運動が生じていることを発見しました。
 固体中の分子は、熱(温度)によって絶えず運動しており、この熱運動が熱容量や熱伝導率といった固体の物性・性質を決めています。つまり、固体の物性を理解するためには、分子の熱運動を理解することが必須なのです。通常、固体中の分子は、ある一つの配置のまわりを“振動”しています。ところが古くから、ガラスには分子の振動運動のみでは説明できない物性があることが指摘されており、したがって、振動以外に何か別の分子運動が存在することが示唆されてきました。
 本研究は、“分子シミュレーション”と呼ばれる、物質を構成する分子一つ一つの運動を模擬するコンピュータシミュレーションを用いて、ガラス中の分子の熱運動を詳細に観察・解析しました。その結果、ガラスでは振動運動に加えて、分子の“再配置”が絶えず起こっていることを発見しました。すなわち、ガラスの分子は一つの配置のまわりを振動するのではなく、配置を時々刻々と変えながら振動することが分かったのです。この分子の再配置運動は、ガラスの液体的な性質を示すものと言えます。
 今回の発見は、ガラス中の分子は“固体的な振動”と“液体的な流動”の中間的な運動を行っていることを明らかにしました。これは、ガラスが固体と液体の中間状態であることを提示するものあり、「ガラスは固体か、液体か」という長年の問いに一つの明確な答えを与えるものです。あるいは安定性の観点からみると、ガラスを“ギリギリ安定な固体”と捉えることもできます。そして、この“限界安定性”は、ガラスが形成される過程に由来するものと考えることができます。ガラスの形成過程にまで遡った理論研究によって、ガラスという物質の状態の基本的な理解が確立されることが期待できます。
https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/press/z0109_00442.html


26: 2020/10/18(日) 03:34:51.54

>>1
ヨーロッパの方の古い教会のステンドグラスとか
下の方より上の方が薄くなってるのは有名な話だよね
正直、今更感が否めない


192: 2020/10/18(日) 09:34:16.84

>>26
別の研究で設置当初からその状態で時間経過で変形したわけじゃないと証明されてたよ。


85: 2020/10/18(日) 05:16:30.43

>>1
>今回の発見は、ガラス中の分子は“固体的な振動”と“液体的な流動”の
>中間的な運動を行っていることを明らかにしました。
>これは、ガラスが固体と液体の中間状態であることを提示するものあり、
>「ガラスは固体か、液体か」という長年の問いに一つの明確な答えを与えるものです。

昔から固体か液体かと言ってきて、シミュレーションをしてみたというだけで、
何か新しい解決があるようには見えない。シミュレーションって、結局、
もやもやする。


91: 2020/10/18(日) 05:28:25.89

>>86
>>1からすると、ずーーーーーっと待ってれば傷がだんだん目立たなくなる
はず


107: 2020/10/18(日) 06:05:02.61

>>91
局所的に分子の再結合を加速させる仕組みや用意再結合するガラスが分かったら、装置を当てるだけで傷が綺麗に無くなるガラスができるかもね。


128: 2020/10/18(日) 07:04:55.24

>>1
だったら、車のフロントガラスの飛び石被害自己再生しろよ


131: 2020/10/18(日) 07:06:27.89

>>1
そうかその流動性を極限まで高めればガラスのクレアが出来るのか


240: 2020/10/18(日) 11:22:37.14

>>1
形が変わらないから個体


245: 2020/10/18(日) 11:34:01.16

>>240
鉄は曲がるけど固体だろ?


2: 2020/10/18(日) 03:22:00.84

ガラス固化体は矛盾してるのか


4: 2020/10/18(日) 03:22:41.82

バキの父ちゃんがガラスを無理やり通ったのは可能なんだね


250: 2020/10/18(日) 11:40:54.27

>>4
あれアクリル


10: 2020/10/18(日) 03:26:38.29

その割に50年くらい同じ形を保ってるんだよな。田舎の窓のガラス、ふいたらめちゃきれいになった。


225: 2020/10/18(日) 10:26:57.61

>>10
50年どころか3000年以上前のガラス製品も発掘されているぞ


244: 2020/10/18(日) 11:33:51.96

>>10
中世の建物のガラスを見ると下のほうが厚くなってるらしい
半液体だから


363: 2020/10/18(日) 22:56:34.30

>>244
製造上の問題じゃなくて?


373: 2020/10/19(月) 00:21:31.62

>>363
製造上の問題なら上が厚くなってるやつもあって良いと思うがどうなんだろね


12: 2020/10/18(日) 03:27:03.55

壊れそうな物ばかり集めてしまうよ


119: 2020/10/18(日) 06:37:25.91

>>12
ガラクタ集めは十代で卒業しような


28: 2020/10/18(日) 03:37:09.24

>>12 昭和のヒット曲きたこれ


113: 2020/10/18(日) 06:16:58.00

>>28
ヒットしてないけど名曲なら窓ガラス


429: 2020/10/19(月) 22:07:03.38

>>28
ガラス坂


14: 2020/10/18(日) 03:28:31.56

じゃあ何かを流せるガラスはあるということか?


22: 2020/10/18(日) 03:33:40.45

>>14
ガラスを流すガラスならあるぞ
知ってるか? 使われてるガラスは水のようにつるぺたなんだ


15: 2020/10/18(日) 03:28:59.62

ガラスの勝手でしょ


16: 2020/10/18(日) 03:30:13.91

結晶じゃないからね
あってもおかしくないが実際に確かめたことは意義がある


17: 2020/10/18(日) 03:30:19.54

日本の家が糞寒い理由は
ガラス戸


206: 2020/10/18(日) 09:48:32.54

>>17
北海道の家めっちゃ暖かいんだが


365: 2020/10/18(日) 23:06:03.44

>>206
二重ガラスや二重サッシとかなら、断熱効果あるよ。
空気は対流しないなら、良質な断熱材


18: 2020/10/18(日) 03:31:09.12

聞いたことはあるけどイメージが湧かなさすぎる


19: 2020/10/18(日) 03:31:50.96

な、なんだってー!?

どうりで最近ガラスがガタガタ鳴るわけだ


20: 2020/10/18(日) 03:33:31.04

常にぐにょぐにょ動いてるの?


23: 2020/10/18(日) 03:33:44.76

個体ではないってのは昔から散々いわれてたね。
古い教会のステンドグラスとか、流れて下の方が分厚くなってるし。


153: 2020/10/18(日) 08:25:38.71

>>23
うん、言われてた
見た目は固体
中身は液体
コナンみたいな言われかたをしていた


379: 2020/10/19(月) 00:33:31.09

>>153
見た目は子供
息子は大人


232: 2020/10/18(日) 11:07:45.21

>>23
F先生のSF短編で知った


235: 2020/10/18(日) 11:13:01.96

>>23
教会のガラスが流れて下が厚くなるっていうのは都市伝説
ガラスが数ナノm動くのに数十億年かかる。

最初から下が厚いだけ


390: 2020/10/19(月) 10:17:26.03

>>23
平らに作る技術が無かっただけ


25: 2020/10/18(日) 03:34:38.17

ガラスに気密性はあるようで実はない的な


27: 2020/10/18(日) 03:36:48.18

ガラスで核物質を固めて埋める話は危険ということか


30: 2020/10/18(日) 03:40:52.41

ガラスは粘度が高い液体って習ったけど、結局固体なのか?中間なんてのは相転移を考える上でかなり邪魔な概念だから新しい状態を定義した方がいいような気がする


32: 2020/10/18(日) 03:42:23.51

>>30
じゃあ「粘体」


31: 2020/10/18(日) 03:42:16.57

長い時間をかけて傷が自己修復できるって聞いた


33: 2020/10/18(日) 03:43:31.49

アモルファス自体なんて日本人なら中学校理科の義務教育で必ず習う話だぞ
まぁ他の国だとハイスクール相当からなんだろうけどさ


381: 2020/10/19(月) 00:41:28.84

>>33
アモルファスは高校化学基礎な


34: 2020/10/18(日) 03:44:00.64

遥か昔からわかっているし、ステンドグラスとかよくきくが


37: 2020/10/18(日) 03:46:06.10

そんなこと言い出したら「固体」なんて程度の差でたいてい当てはまるでしょ


42: 2020/10/18(日) 03:48:01.75

おジャ魔女どれみで見たわ


44: 2020/10/18(日) 03:50:51.81

ふるーーーい窓は下側がほんの少し厚いってどこかで聞いた


46: 2020/10/18(日) 03:52:20.92

>>44
それ当時の製法がしょぼくて厚みが均一になってないだけでFAでとるんだが


319: 2020/10/18(日) 15:35:11.58

>>46
昔の家の波打った板ガラスっていいよね。


49: 2020/10/18(日) 03:58:23.26

身近なコップや食器は、特に年月で形が変わってるように見えんがな
大震災でも割れずに結構残ってたし(震度6強)
商品は強くなるようにしてるのか?


51: 2020/10/18(日) 04:12:52.44

すげぇ前に聞いた気がするけど、より詳細な
分子シミュレーションができたってことか?


52: 2020/10/18(日) 04:14:29.94

まぁ化学的に見れば鉄も超ゆっっっくり流れる液体に過ぎない


57: 2020/10/18(日) 04:21:26.21

>ガラスは固体と液体の中間状態

むかーし中学生の時だったかな?習ったよwwwwww


58: 2020/10/18(日) 04:33:47.36

割れてピンピンに尖ったガラスの先端はどうなる?
何千年とかほっとくと勝手に丸くなったりするのか
物凄く尖ってるように見えて分子が出入りする大きさは構造上確保されてるのか
電子顕微鏡でミトコンドリアばらしてDNA引っ張り出したりするメスはガラスを砕いて作ると
聞いたことがある


59: 2020/10/18(日) 04:37:48.18

大きく作れば重力で下の方に下がって下が厚くなるって聞いたな。


60: 2020/10/18(日) 04:39:45.21

ガラスが厳密には液体というのは耳にしたことはあるが、ガラスが水中下であれば市販のハサミ✂でも切ることができるというのを知ったのは衝撃だった


63: 2020/10/18(日) 04:43:54.44

>>60
水面下と水中が混ざってないか?


126: 2020/10/18(日) 07:02:47.06

>>60
固溶体という


62: 2020/10/18(日) 04:43:34.58

猫は固体か液体かみたいな


78: 2020/10/18(日) 05:07:42.95

ガラスの特異な物性は日常生活でも感じられる
硬いけど薄いガラスはある程度しなる
金属のようにムニュッと曲がらず割れて鋭利な小片が散る
分子レベルでどうなってるのか十分に解明されてなかったのか


79: 2020/10/18(日) 05:08:04.04

知らなかった
いやしかし習った記憶はあるような覚えはうっすらある


81: 2020/10/18(日) 05:13:12.62

ガラスは粘度の高い液体なのは常識。
温度を上げると粘度が緩くなるから溶けたように見えるが、
始めから液体なんだってば。


84: 2020/10/18(日) 05:14:21.43

ガラスに限った話ではないが


88: 2020/10/18(日) 05:23:15.13

なに書いてあるんだかさっぱりわからね?
固体と液体の中間て?ガラスってゼリー?


94: 2020/10/18(日) 05:36:36.59

グミみたいなもんなんだな


96: 2020/10/18(日) 05:45:48.85

常温って条件下だろ
冷却したら固体


98: 2020/10/18(日) 05:48:17.30

固溶体とは違うのか


101: 2020/10/18(日) 05:49:50.21

堅いスライムだと思うとガラスのコップも愛おしく見えてくる。


108: 2020/10/18(日) 06:05:31.20

アモルファス、非晶質、だということは昔から知られてる


109: 2020/10/18(日) 06:06:23.70

ガラスもアルカリ溶出で経年劣化すれば透明性失い
灰色になるだけ


123: 2020/10/18(日) 06:40:50.14

これ新たな発見なの?
ガラスって中間な物質ってなんかで読んだぞ


125: 2020/10/18(日) 06:55:14.41

>>123
俺も工業大学でそう習ったけど、
粘度が高すぎるだけ説とか、
証明は出来てないって聞いた気がする


引用元 : 【科学】ガラスは固体と液体の中間状態-ガラスでは分子の再配置が絶えず起こっている- 東京大学 [ガーディス★]