Amorfiteit

Amorfiteit is de eigenschap van een stof om geen lange-range kristallijne orde te vertonen. In een amorfe structuur ontbreekt een regelmatig herhalend atomaire patroon over grote afstanden; atomaire ordening kan op korte afstand wel aanwezig zijn, maar op lange afstand ontbreekt consistentie. Daardoor hebben amorfe materialen vaak isotrope eigenschappen en ontbreken scherpe kristallijne kenmerken in röntgendiffractie.

Verschil met kristallijne materialen is fundamenteel: kristallijnen stoffen vertonen lange-range orde en verschijnen in diffractiepatronen met scherpe lijnen, terwijl amorfe stoffen diffusiepatronen of brede halo's tonen. Amorfe materialen kunnen uit verschillende categorieën komen, waaronder glasachtige vaste stoffen, amorfe polymeren en amorfe metalen (bulk metallic glass). Die vormen ontstaan vaak door snelle afkoeling of kinetische hindernissen die kristallisatie verhinderen.

Kenmerken en gedrag van amorfiteit hangen sterk af van het materiaal. Een belangrijk begrip bij amorfe polymeren is de glass transition temperature (Tg), waarbij de materiaaltoestand viskeus of plastisch wordt zonder een scherp smeltpunt zoals bij kristallijne stoffen. Bij verhitting kan amorfe stof uiteindelijk kristallisatie ondergaan of smelten afhankelijk van omstandigheden en samenstelling.

Detectie en analyse van amorfiteit gebeuren met technieken als röntgendiffractie (diffuse halo’s in plaats van scherpe pieken), Differential Scanning Calorimetry (DSC) om Tg te bepalen en microscopie of PDF-analyse om korte- en middelange orde te beoordelen.

Toepassingen van amorfe materialen variëren van glas en amorfe polymeren tot amorfe metalen en farmaceutische vormen die oplosbaarheid kunnen verbeteren. Etymologisch komt amorf van Grieks amorphos, zonder vorm. Zie ook glas, kristalliniteit en amorfe vaste stof.