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Chapter-456 ガラスは歪んだ20面体で埋めつくされている

 人間やプラスチックのなどの分子構造を解析する装置はかなり高性能になってきましたが、ガラスは分析が難しく、小さな20面体が無数に集まってできているのではないかと想像されていましたが観察には成功していませんでした。ガラスの構造的な特徴は食塩のように繰り返し構造を持つ結晶とは異なり、原子配列に規則性を持っていないことです。

 今回、東北大学原子分子材料科学高等研究機構の研究者らがオングストロームビーム電子線解析法という手法を使って長年の謎だった分子構造の観察に世界で初めて成功しました。その結果見えたのは、その形が非常に歪んだ20面体しかも、エネルギー的に安定な正20面体ではなく、正20面体よりも少しゆがんでエネルギー的には不利だけれども、全体としてぎゅうぎゅうに詰まりやすい構造、つまり、不規則で密な構造をとっているようでした。

 1952年に提唱された説では、ガラスの局所的な構造はエネルギー的に安定な20面体であるとされていました。けれど、正20面体だけをつなげると隙間ができてしまい密な構造をとることができません。、一方でガラスは非常に密な構造をしています。この矛盾はガラスの局所構造を直接観察することでやっと解決されました。



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2013-09-14 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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