¿Por qué la fibra de vidrio es suave y resistente?

El vidrio es un material duro y quebradizo. Sin embargo, siempre que se derrita a alta temperatura y luego se convierta rápidamente en fibras de vidrio muy finas a través de pequeños agujeros, este material es muy flexible. El mismo vidrio, ¿por qué el bloque de vidrio común es duro y quebradizo, mientras que la fibra de vidrio es suave y resistente? De hecho, esto puede explicarse bien según principios geométricos.
Imagínese doblar un palo (suponiendo que no esté roto), luego diferentes partes del palo se deformarán en diversos grados, específicamente, el exterior se estira, el interior se comprime y el tamaño del eje casi no cambia. Cuando se dobla en el mismo ángulo, cuanto más delgada es la barra, menor es el grado de estiramiento externo y menor es el grado de compresión interna. En otras palabras, cuanto más delgado, menor será el grado de tensión local o deformación por compresión bajo el mismo grado de flexión. Cualquier material puede sufrir un cierto grado de deformación continua, incluso el vidrio no es una excepción, pero la deformación máxima que pueden soportar los materiales frágiles es menor que la de los materiales dúctiles. Cuando la fibra de vidrio es lo suficientemente delgada, incluso si se produce un gran grado de flexión, su deformación local por tracción o compresión es muy pequeña, dentro del rango de soporte del material, por lo que no se romperá.
Se puede observar que la tenacidad y fragilidad de los materiales no son absolutas. El rendimiento de un material no sólo está relacionado con su composición y estructura interna, sino también con su escala. Además, también está relacionado con factores como el modo de soporte de la fuerza. Por ejemplo, muchos materiales se comportan como fluidos bajo una acción externa muy lenta y como cuerpos rígidos bajo una acción externa rápida. Por lo tanto, al analizar las propiedades de los materiales, también es necesario considerar el uso específico o los escenarios afectados.