estat sòlid

m
Física

Diamants, exemple d’estat sòlid

(CC0)

Estat de la matèria en què les molècules que la componen, a causa de les forces de cohesió, tenen un moviment entre elles molt restringit, limitat a una vibració entorn d’una posició d’equilibri fixa.

Quan un sòlid és format per molècules repartides regularment en l’espai, de manera que és possible de definir un vector constant que permet de passar d’un punt a un altre d’anàleg, hom diu que el sòlid és un cristall o que és cristal·litzat (quan hi ha un cert ordre, bé que no hi ha una regularitat en la xarxa, hom parla de quasicristall). D’altres, però, tenen llurs components escampats aleatòriament per la massa que constitueix el cos i són anomenats amorfs, com és el cas del vidre, la fusta, el niló, etc. De fet, només els cossos cristal·lins són considerats sòlids en l’estudi d’aquest estat d’agregació de la matèria, mentre que els amorfs són considerats líquids de gran viscositat.

Si mitjançant una pressió prou forta hom posa en contacte dos sòlids, per exemple dues superfícies metàl·liques planes, pot aconseguir que se soldin si amb la pressió un nombre adequat de molècules arriba a trobar-se prou pròxim. La pressió necessària ha d’ésser més baixa en els cossos que tenen forces de cohesió més febles o, per a un mateix cos, si hom n'augmenta la temperatura. Com que la calor estimula l’agitació tèrmica, en escalfar un sòlid les molècules tendeixen a augmentar llur amplitud de vibració i se separen com més va més de la posició d’equilibri i arriben a no tornar-hi; en aquest moment es produeix el pas a l’estat líquid, i el fenomen és anomenat fusió. El procés invers és la solidificació. L’agitació tèrmica s’anul·la totalment al zero absolut (-273,16°C); per tant, a aquesta temperatura tots els cossos han d’ésser obligatòriament a l’estat sòlid.

La física de l’estat sòlid és la part de la física que estudia les característiques microscòpiques dels cossos sòlids, com ara el comportament elèctric, elàstic, cristal·logràfic, etc. L’aprofundiment dels coneixements de la física de l’estat sòlid ha portat, els darrers anys, el gran desenvolupament dels semiconductors, amb la realització dels transistors i els circuits integrats, que han representat un gran avenç en la tecnologia electrònica.