Sólido amorfo
En la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales , un sólido amorfo (del griego a , sin, morphé , figura, forma) o no cristalino es un sólido que carece del orden de largo alcance , que es una característica de un cristal . En algunos artículos y libros más antiguos, el término se usaba como sinónimo de vidrio . Hoy, sin embargo, se considera que el "sólido vítreo" o "sólido amorfo" es el concepto principal, y el vidrio se considera un caso especial: el vidrio es un sólido amorfo que se mantiene por debajo de su temperatura de transición vítrea.[1] Los polímeros suelen ser amorfos, y otros tipos de sólidos amorfos incluyen geles , películas delgadas y materiales nanoestructurados como el vidrio.
Los materiales amorfos tienen una estructura interna que comprende bloques estructurales interconectados que pueden ser similares a las unidades estructurales básicas que se encuentran en la fase cristalina correspondiente del mismo compuesto. [2] Que un material sea líquido o sólido depende principalmente de la conectividad entre sus componentes básicos elementales; los sólidos se caracterizan por un alto grado de conectividad, mientras que los bloques estructurales en los fluidos tienen una conectividad más baja. [3]
En la industria farmacéutica, se ha demostrado que los fármacos amorfos ofrecen una mayor biodisponibilidad que sus contrapartes cristalinas como resultado de la alta solubilidad de la fase amorfa. Sin embargo, ciertos compuestos pueden experimentar precipitación en su forma amorfa in vivo , y luego pueden disminuir la biodisponibilidad mutua si se administran juntos. [4] [5]
Incluso los materiales amorfos tienen algún grado de orden de corto alcance en la escala de longitud atómica como resultado de la naturaleza del enlace químico (consulte la estructura de líquidos y vidrios para obtener más información sobre la estructura del material no cristalino). Además, en cristales muy pequeños , el orden de corto alcance abarca una gran fracción de los átomos ; sin embargo, la relajación en la superficie, junto con los efectos interfaciales, distorsionan las posiciones atómicas y disminuyen el orden estructural. Incluso las técnicas de caracterización estructural más avanzadas, como la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de transmisión , tienen dificultades para distinguir estructuras amorfas y cristalinas en escalas de longitud corta.[6]
Las fases amorfas son componentes importantes de las películas delgadas , que son capas sólidas de unos pocos nanómetros a algunas decenas de micrómetros de espesor depositadas sobre un sustrato. Los llamados modelos de zona de estructura se desarrollaron para describir la microestructura de películas delgadas y cerámicas en función de la temperatura homóloga T h , que es la relación entre la temperatura de deposición y la temperatura de fusión. [7] [8] De acuerdo con estos modelos, una condición necesaria (pero no suficiente) para la ocurrencia de fases amorfas es que T htiene que ser inferior a 0,3, es decir, la temperatura de deposición debe estar por debajo del 30% de la temperatura de fusión. Para valores más altos, la difusión superficial de las especies atómicas depositadas permitiría la formación de cristalitos con un orden atómico de largo alcance.
