DVD eluiga on üürike. Aga kui üürike?

Kolm aastat tagasi lõi Schweitzer koos üliõpilase Erica Saltzmaniga teooria, mis kirjeldas polümermaterjalide jahtumist vedelikust amorfseks tahkeks materjaliks või klaasiks. Teooria selgitas, kuidas polümeerklaasi viskoossus muutub olulisel määral väga väikestes temperatuurivahemikes.

Nüüd ajakirjas Physical Review Letters ilmunud artiklis kirjeldab Schweitzer koos postdoktorantuuris õppiva Kang Cheniga polümeerklaaside vananemisprotsessi. Teooria ei ennusta mitte ainult, kuidas polümeerimolekulid liiguvad, vaid ka materjali omadusi erinevates temperatuuri- ja ajavahemikes.

Polümeerklaas on plastik, millel on ebatavalised ning tehnoloogiliselt kasulikud omadused. Erinevalt teistest tahketest materjalidest saab polümeerklaasi märgatavalt deformeerida, ilma et see murduks. Tootmine on odav, polümeerklaasi saab kergesti sulatada ning anda sellele erinevat kuju.

Kuid polümeerklaas on pidevas muutumises.

Erinevalt aknaklaasist, mis vajab sulamiseks toatemperatuurist umbes 1200 kraadi kõrgemat temperatuuri, on polümeerklaasi sulamistemperatuur palju madalam. Nii palju madalam, et polümeerklaas säilitab ka toatemperatuuril mõned vedeliku omadused, sealhulgas molekulaarse liikumise.

"Liikumised on nii väikesed ja aeglased, et me näeme neid vaid väga keeruliste mõõdikute abil," ütles Schweitzer. "Sellest hoolimata võivad need liikumised muuta materjali mehhaanilisi ja soojuslikke omadusi ajas."

Materjali omadused järk-järgult muutuvad, kuni jõuavad toatemperatuuril teatud tasakaaluni, siis jääb molekulide liikumine aina aeglasemaks. Väga külmades tingimustes võib selline omaduste muutumise aeg, mida nimetakse ka rahunemiseks, olla sedavõrd pikk, et ületab mõne materjali puhul universumi eluea.

Aja jooksul kogunevad molekulid kokku, nii suureneb materjali tihedus, mis omakorda muudab materjali mehhaanilisi omadusi.