ガラスは液体?それとも固体?水の中ならハサミで切れるケモメカニカル効果とは?

窓やコップなどに使われている

とても身近な存在の

ガラスですが

液体とも固体とも

はっきりとした定義がされていないことを

ご存知ですか?

さらに

空気中では衝撃に弱く

割れやすいガラスですが

水の中では

なんと!

ハサミを使ってザクザクと切ることが

できるのです!

今回は

そんなガラスの不思議について

ご紹介します!

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ガラスって固体?液体?


まず最初に

ガラスとは

触ると硬いし

衝撃を与えれば割れやすく

見た目と触った感触は

どう考えても!

完璧に!!

完全なる固体ですよね!!!

ですが

固体?

液体?

固体に限りなく近い液体?

液体に限りなく近い固体?

じつは

どれとも言えない不思議な存在なんです!

まず簡単に説明しますと

固体とは

分子の力が規則的な方向に働き

分子同士が規則正しく並んだ状態

液体とは

分子の力が不規則な方向に働き

分子同士が互いに接しながら動いている状態

気体とは

分子の力が不規則な方向に働き

分子同士がお互いに離れ自由に動いている状態

こんな感じです

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ガラスは?

というと

分子の力が不規則な方向に働き

分子同士がお互いに接している

しかし

動いているかが微妙で

何十億年もかけて観察すれば

動いているかもしれないレベル

の話らしく

めちゃくちゃ!

いや!

とことん!

モーレツに!

もろっくっそっ!

粘度の高い液体!!!

との考えが主流でした

ですが

2015年に発表された

京都大学の発見によると

ガラス状態にある物質には

固体的領域と液体的領域が混在し

固体的領域での分子は

正二十面体などの幾何学的構造になっている

とのことで

固体説も

有力視され始めました!

さらに

2017年には

ガラスの基本単位

オルトケイ酸の分子構造が解明された

との情報もありますが

結局のとこ

まだまだ

はっきりと定義はされておらず

これからも

ガラスは液体なのか固体なのか

正体は

謎に包まれたままなのです!

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ガラスは水の中ならハサミで切れる!ケモメカニカル効果とは?


ハサミを使って

空気中でガラスを切ろうとしても

簡単には刃がたたず

力まかせに切ろうとすれば

当然

不規則な方向に割れてしまい

危険ですよね!

ですが

ガラスは水の中であれば

簡単にハサミでザクザクと

削り取るような感覚で

切ることができるのです!

これは

人気アニメ「名探偵コナン」で

放送された内容でも

話題になった

(ネタバレになるのでそこには触れませんが)

ケモメカニカル効果

というもので

ガラスとは

シリコンと酸素が結びついた

シリコンの酸化物ですが

水の分子には

酸素とシリコンの結びつきを

切り離しやすくする効果があるとのこと

そして

割れて結びつきが切れた

酸素とシリコンの間に水の分子が流れ込むことが

原因なのか

割れた瞬間に発生する

弾性波の高周波成分を水が吸収してしまうことが

原因なのか

とにかく

ガラスが割れた瞬間に生じる

亀裂を抑制する働きがあるとされています!

ですから

ガラスは

水の中では空気中に比べ

不規則な方向に割れにくく

ハサミによる小さな力で

削り取るような感覚で

ザクザクと切ってしまうことが

できるのです!

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YouTubeなどで検索すれば

実演している動画もあります

しかし

もし実際に試してみる場合は

ガラスの切断面や

切断されたときに発生する

切りくずは

非常に鋭利で危険ですので

厚めのゴム手袋などの着用と

必ず

大人の方と同伴で

安全に配慮した条件で

おこなってください!

身近な存在のガラスに

こんな不思議な謎が潜んでいたとは

おどろきですね!!!

何の変哲もない

と思っていたガラスですが

他にも

金属の表面にガラスの膜を纏った

食器などに使われる

琺瑯(ホーロー)や

電気抵抗が高いため

絶縁に使われることもあります!

これからは

きっと

ガラスのことを

一目置いて見てしまう

そんな存在になりますよね♪

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