La teoria, pubblicata sulla rivista Physical Review Letters, suggerisce che il vetro non subisce una transizione di fase, come si pensava, ma piuttosto una trasformazione continua.
"Crediamo che il vetro sia uno stato unico della materia che non rientra nelle categorie tradizionali di solido, liquido o gas", ha affermato l'autore principale dello studio Pablo Debenedetti, professore di ingegneria chimica all'Università di Princeton. "La nostra teoria fornisce un nuovo modo di comprendere come si forma e si comporta il vetro."
La visione tradizionale del vetro è che si tratta di un liquido che è stato raffreddato così rapidamente da non avere il tempo di cristallizzare. Questa teoria, conosciuta come “teoria cinetica della formazione del vetro”, è stata ampiamente accettata per oltre un secolo.
Tuttavia, la teoria cinetica presenta alcuni problemi. Ad esempio, non può spiegare perché alcuni liquidi, come l’acqua, formano facilmente cristalli, mentre altri, come il vetro, no. Inoltre, non può spiegare perché le proprietà del vetro dipendano dalla velocità con cui viene raffreddato.
La nuova teoria, nota come “teoria termodinamica della formazione del vetro”, suggerisce che il vetro non subisce una transizione di fase perché non è uno stato termodinamicamente stabile. Piuttosto, il vetro è uno stato metastabile intrappolato tra lo stato liquido e quello cristallino.
"La nostra teoria suggerisce che il vetro non è un liquido congelato, ma piuttosto uno stato unico della materia caratterizzato dalla sua incapacità di cristallizzare", ha detto Debenedetti. "Questa nuova comprensione del vetro potrebbe portare a nuovi modi per progettare e controllare le proprietà del vetro e di altri materiali amorfi."
La teoria termodinamica della formazione del vetro è ancora nelle sue fasi iniziali, ma ha già suscitato molto entusiasmo nella comunità scientifica. Gli scienziati sperano che la teoria porti alla fine a una comprensione completa di come si forma e si comporta il vetro.
