De glastransitie wordt vooral gedreven door de thermodynamica, met name door het concept van vrije energie. Het treedt op wanneer een vloeistof wordt afgekoeld tot een punt waarop de moleculaire mobiliteit zo traag wordt dat de vloeistof niet langer stroomt en zich meer als een vaste stof gedraagt. Deze transitie wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur- en drukomstandigheden, die het vrije energielandschap van het systeem beïnvloeden.

Tijdens het afkoelen neemt de vrije energie van een vloeistof af naarmate de temperatuur daalt, wat een meer geordende, kristallijne toestand bevordert. Als de afkoelsnelheid echter snel genoeg is, hebben de vloeibare moleculen niet voldoende tijd om zich te herschikken en kristallen te vormen. In plaats daarvan raken ze gevangen in een metastabiele toestand met een hogere vrije energie, wat resulteert in de vorming van een glas.

Thermodynamisch wordt de glasovergangstemperatuur (Tg) gedefinieerd als de temperatuur waarbij de specifieke warmtecapaciteit van het materiaal abrupt verandert, wat wijst op een verandering in de moleculaire dynamica. Beneden Tg raakt de configuratie-entropie van het materiaal ingevroren, wat leidt tot de karakteristieke eigenschappen van een glasachtige toestand, zoals stijfheid en gebrek aan orde op lange termijn.

Ondanks de thermodynamische basis van de glasovergang is het vermeldenswaard dat kinetische factoren, zoals afkoelsnelheid en moleculaire structuur, ook een belangrijke rol spelen bij de vorming van glas. Het vermogen om een ​​glas te vormen hangt af van het vermogen van het systeem om kristallisatie tijdens het afkoelen te voorkomen, wat kan worden beïnvloed door kinetische beperkingen en de inherente moleculaire eigenschappen van het systeem.

Samenvattend wordt de glastransitie aangedreven door de thermodynamica, waarbij temperatuur en druk een cruciale rol spelen bij het bepalen van het vrije energielandschap en de moleculaire mobiliteit van het systeem. Kinetische factoren dragen echter ook bij aan de vorming van glas, en het begrijpen van zowel thermodynamische als kinetische aspecten is essentieel voor het begrijpen en beheersen van het glasovergangsgedrag.