Расчёты вязкости стекла окончательно развенчивают миф о наблюдаемом его стекании в средневековых окнах

На волне приходящих в результате поиска сведений продолжаю тему текучести стекла,ибо это не просто повторение (которое - мать учения), но и разширение области знания о таком сложном материале, как "ни жидкость, ни твёрдое тело". Это, скорее, для того, чтобы мифы легко было отбросить :о)

Сент-Шапель в Париже, Франция

На этот раз в сети поймалась статья с сайта керамистов, где сообщается об изпытаниях "ползучих" характеристик средневекового стекла.

Специалисты по стеклу, в том числе научный сотрудник ACerS Эдгар Занотто, ранее разрушили легенду о текущих стеклянных окнах.

Но недавние достижения позволили учёным-стекольникам из Corning ещё раз взглянуть на эту городскую легенду, разсчитав скорость стеклования в средневековых окнах.

Команда объединила теорию стеклования и экспериментальные методы определения характеристик, которые, как сообщают учёные, достигли поразительного согласия. Их результаты свидетельствуют о самом высоком уровне прямого измерения вязкости стекла при низких температурах.

В качестве основы для своих расчётов учёные, в том числе члены ACerS Озгур Гулбитен и Джон Мауро, ныне работающие в Университете штата Пенсильвания, изпользовали средневековые стеклянные окна в Вестминстерском аббатстве 1268 года нашей эры.

Их измерения показывают, что средневековое стекло при комнатной температуре имеет гораздо более низкую вязкость, чем ожидалось, - на 16 порядков меньше, чем предыдущие оценки, основанные на натриево-известково-силикатном стекле.

Однако, несмотря на низкие значения, вязкость стекла по-прежнему «слишком высока для наблюдения измеримого вязкого течения в масштабе человеческого времени», - пишут авторы в статье с описанием своих выводов, опубликованной в Журнале Американского керамического общества.

 Насколько слишком медленно?

Расчёты команды показывают, что средневековое стекло имеет максимальную текучесть всего ~ 1 нм в течение миллиарда лет.

Это всего 0,000000001 нм в год, что, хотя теоретически поддается измерению, практически невозможно достичь.

«Этот результат подтверждает, что давний миф о стекании стёкол при комнатной температуре - это всего лишь миф», - заключают авторы в статье.

Хотя результаты основаны на расчётах и ​​экспериментах для конкретных окон Вестминстерского аббатства, однако, результаты выходят за рамки этих примеров.

«Скорость потока зависит от конкретной кривой вязкости, которая типична для стеклянных композиций средневековых соборов», - объясняет Мауро в электронном письме. Эти составы обычно включали более высокие концентрации K2O и MgO и более низкие концентрации SiO2 и Na2O, чем современные оконные стёкла. Но, «чтобы получить качественно иной результат, состав стекла пришлось бы довольно резко изменить».

Другими словами, хотя разные составы стекла будут иметь разные скорости потока, скорость все равно будет слишком низкой, чтобы учесть какие-либо измеримые изменения. Итак, мой учитель и многие другие были окончательно неправы, утверждая, что те старые стеклянные окна медленно просачивались в землю...