in

Apakah Kaca Termasuk Benda Padat, Cair, atau Keduanya?

Ilustrasi Kaca. Foto: Freepik

Ketika berbicara tentang sifat benda, kita biasanya menggolongkannya menjadi tiga kategori utama: padat, cair, dan gas. Namun, sebuah pertanyaan muncul: Apakah kaca dapat dianggap sebagai benda padat atau cair?

Menurut John Mauro, seorang ilmuwan material di Penn State, kaca sebenarnya memiliki sifat yang unik yang tidak dapat dikategorikan secara tradisional.

Dalam pandangan ilmiah, Mauro menjelaskan bahwa kaca bukanlah cairan atau padatan murni. Kaca memiliki sifat keduanya, yaitu cair dan padat, tetapi dengan bentuk yang berbeda. Secara teknis, kaca adalah benda non-kristal yang tidak memiliki kesetimbangan, tampak padat dalam jangka waktu pendek, namun secara perlahan melunak hingga mencapai kondisi cair.

Namun, pertanyaan muncul: bagaimana kaca dapat berada di antara bentuk padat dan cair? Penjelasannya terletak pada struktur kaca yang membingungkan. Kaca bukan hanya bahan transparan yang umum digunakan sebagai jendela atau gelas, tetapi merupakan kelompok material dengan berbagai jenis, termasuk kaca silikat soda-kapur yang umum digunakan sehari-hari.

Meskipun ada perbedaan kimia di antara jenis kaca, struktur penyusunnya memiliki banyak kesamaan. Struktur atom dan molekul di dalam kaca menciptakan kebingungan apakah kaca dapat dianggap sebagai benda padat atau cair. John Parker, ilmuwan material di University of Sheffield Centre for Glass Research di Inggris, menjelaskan bahwa pada benda padat, atom-atom tetap pada tempatnya, sementara pada benda cair, atom-atom dapat diatur ulang dengan mudah.

Proses pembuatan kaca juga memberikan kontribusi pada sifat uniknya. Kaca dibuat dengan melelehkan berbagai komponen menjadi cairan sangat kental, yang kemudian didinginkan dengan cepat. Namun, karena kekentalannya, atom-atom dalam cairan tidak dapat bergerak dengan mudah untuk menyusun struktur padat yang teratur, sehingga kaca memiliki struktur yang tidak teratur seperti cairan.

Dengan kata lain, kaca berperilaku seperti benda padat pada skala waktu yang lebih pendek daripada perilaku relaksasi kembali ke bentuk cair. Ini membuat definisi praktis kaca sebagai benda padat yang kaku, terutama pada suhu kamar, meskipun secara teknis dapat berada di antara kedua keadaan tersebut. Dengan sifat uniknya, kaca terus mempertahankan misteri di antara benda padat dan cair dalam dunia material.