我们周围的许多塑料都是由大量聚合在一起的聚合物链组成的。塑料在凝固过程中，聚合物链相互干扰，导致分子排列不规则，像窗户玻璃一样，而不是像晶体一样规则的分子排列。为什么有这么多聚合物？从它的分子水平还没有弄清楚当链条聚集时，它是否会像窗户玻璃一样变硬。
大阪大学、东京大学和筑波大学的联合研究小组通过计算机模拟再现了聚合物链聚集体的玻璃化过程，当聚合物链逐渐硬化时，整个聚集体的性质是什么？我们详细分析了它是如何变化的。
首先，通过施加称为剪切变形的应变来测量内部产生的力的大小，对剪切变形的硬度进行量化。结果，随着一个聚合物链变硬，整个聚集体也变硬。然而，作为玻璃特有的非亲和变形的结果，其中每个聚合物链在应变后都发生了很大的变形，发现整个系统的硬度相对于一个链的硬度来说是非常柔软的。稻田。
接下来，当计算表征聚合物链中分子振动状态的振动状态密度时，发现在许多玻璃材料中观察到的称为玻色子峰的振动激发也在聚合物玻璃中的太赫兹波区域中观察到。还澄清了玻色子峰的频率根据聚合物链的硬度而变化，并且可以通过仅取决于剪切模量的极其简单的关系表达式来解释，剪切模量是相对于剪切变形的硬度的指标。
这意味着可以使用太赫兹波对塑料的剪切变形困难等机械特性进行无损检测，可以说这是应用方面的重要发现。预计这一结果将加速阐明聚合物玻璃化的“玻璃化转变”现象的理论进展。
