Hvad er et amorft fast stof?
Et amorft fast stof er ethvert materiale, der ikke har dets molekyler arrangeret i et gitter eller en krystallinsk struktur. Amorfe faste stoffer er relativt sjældne og udgør kun 10 procent af de faste stoffer i verden. Det mest kendte eksempel på et amorft fast stof er glas, og faktisk er disse faste stoffer undertiden generelt betegnet glas.
De tre stoftilstande - fast, flydende og gas - forekommer på grund af den varierende grad af bevægelse af molekylerne, der udgør stofferne. Molekyler og atomer i gasser har en lang række bevægelser, der spreder sig, fordi molekylerne er svagt bundet sammen. Væsker har et mere begrænset bevægelsesområde, men alligevel bevæger deres molekyler sig stadig frit inden for disse rammer og skifter position. Denne frihed er det, der giver væsker deres mangel på permanent form.
Molekyler i faste stoffer er på den anden side bundet uden nogen reel bevægelsesfrihed. Molekylerne skifter dog stadig og svinger i deres bindinger. Den svingende bevægelse er det, der giver faststoffer mulighed for at varme op. Jo hurtigere molekylerne ryster i deres bindinger, desto varmere bliver genstanden.
I krystallinske faste stoffer, der udgør 90 procent af de faste stoffer i verden, bindes molekyler i en ordnet mønster. Dette ordnede mønster gentages nøjagtigt gennem hele strukturen og skaber et gitter af molekyler. Omvendt kan et amorft fast stof have et gentagende mønster for små portioner af dets sammensætning, men ikke for dets helhed.
Amorfe faste stoffer kan fremstilles naturlige eller menneskeskabte. Lyn, der slår sand, vil naturligvis forårsage, at der dannes glas på dets strejkepunkt. Kommercielt glas er imidlertid menneskeskabt ved hjælp af en proces, der skaber de samme betingelser som lynet, men i et kontrolleret miljø. Foruden glas er en af de mest anvendte amorfe faste stoffer plast. Plast er lavet af polymerer, lange strenge af molekyler målrettet kædet sammen.
Derudover kan amorfe faste stoffer fremstilles af krystallinske faste stoffer. F.eks. Er glas fremstillet af kvartssand, et krystallinsk fast stof. Sandet opvarmes til ekstreme temperaturer, som effektivt smelter det og derefter afkøles hurtigt eller superkøles, så molekylerne ikke har tid til at arrangere sig tilbage til en gitterform. Denne superafkøling resulterer i et molekylært arrangement af glasset svarende til hvis nogen havde taget et øjebliksbillede af væsken.
Da amorfe faste stoffer 'strukturer synes at svare til væsker, kaldes de undertiden superkølede væsker. Denne lighed er også, hvorfor myten udviklede, at glas faktisk er en langsomt bevægende væske. I modsætning til et krystallinsk fast stof væsker et amorft fast stof ikke umiddelbart, når det udsættes for varme, men bliver i stedet mere blødt.