Por que a fibra de vidro é macia e resistente

O vidro é um material duro e quebradiço. No entanto, desde que seja derretido em alta temperatura e rapidamente puxado em fibras de vidro muito finas através de pequenos orifícios, esse material é muito flexível. O mesmo vidro, por que o bloco de vidro comum é duro e quebradiço, enquanto a fibra de vidro é macia e resistente? Na verdade, isto pode ser bem explicado de acordo com princípios geométricos.
Imagine dobrar uma vara (supondo que ela não esteja quebrada), então diferentes partes da vara serão deformadas em vários graus, especificamente, a parte externa é esticada, a parte interna é comprimida e o tamanho do eixo permanece quase inalterado. Ao dobrar no mesmo ângulo, quanto mais fino for o bastão, menor será o grau de alongamento externo e menor será o grau de compressão interna. Em outras palavras, quanto mais fino, menor será o grau de tensão local ou deformação por compressão sob o mesmo grau de flexão. Qualquer material pode sofrer um certo grau de deformação contínua, mesmo o vidro não é exceção, mas a deformação máxima que os materiais frágeis podem suportar é menor do que a dos materiais dúcteis. Quando a fibra de vidro é fina o suficiente, mesmo que ocorra um grande grau de flexão, sua deformação local por tração ou compressão é muito pequena, dentro da faixa de suporte do material, portanto ela não quebrará.
Pode-se observar que a tenacidade e a fragilidade dos materiais não são absolutas. O desempenho de um material não está relacionado apenas à sua composição e estrutura interna, mas também à sua escala. Além disso, também está relacionado a fatores como o modo de suporte de força. Por exemplo, muitos materiais comportam-se como fluidos sob ação externa muito lenta e comportam-se como corpos rígidos sob ação externa rápida. Portanto, ao analisar as propriedades dos materiais, também é necessário considerar o uso específico ou os cenários afetados.