Tetesan Pangeran Rupert adalah contoh komponen kaca silika temper: permukaannya telah didinginkan lebih cepat daripada bagian dalamnya. Tempering kacamata penting karena memberikan ketangguhan pada kaca, yaitu kemampuan untuk menahan fraktur karena beban, yang menjelaskan mengapa setetes dapat mengenai palu dan bertahan. Kaca silika, seperti yang umum dengan bahan keramik lainnya, menunjukkan perambatan retak yang tidak stabil ketika kekuatan frakturnya dilampaui oleh keadaan tegangannya. Berbeda dengan kebanyakan paduan, keramik hanya menunjukkan sedikit sekali, atau tidak ada, deformasi plastik. Ketika mereka mencapai batas elastis mereka, mereka patah. Jadi, jika Anda menekankan komponen kaca silika terlalu keras, itu patah dengan cepat dan sekaligus.
Komponen kaca dapat marah dengan mendinginkan bagian luarnya lebih cepat daripada bagian dalamnya sehingga ada distribusi tegangan sisa yang tidak seragam dalam komponen. Khususnya, karena eksterior mengeras terlebih dahulu, kepadatannya meningkat dan volume berkurang terlebih dahulu, menarik material keluar dari interior. Kemudian, saat bagian dalam memadat dengan material yang kurang tersisa, ia menarik ke dalam pada bagian luar. Keadaan tegangan yang dihasilkan adalah ketegangan di bagian dalam dan kompresi di bagian luar.
Retakan hanya merambat ketika ada tegangan tarik melintasi retakan. Jika ada tegangan tekan residual di seluruh retakan, itu akan tetap tertutup kecuali tegangannya tertekan. Karena tegangan tekan harus diatasi sebelum retak terbuka, dibutuhkan tegangan tarik yang lebih besar untuk menyebarkan retak melalui komponen kaca temper daripada komponen yang tidak temper. Jika retakan seperti itu merambat melewati permukaan tegangan-netral antara bagian luar dan interior komponen, ujung retak akan berada dalam tegangan karena keadaan tegangan sisa bagian dalam. Retakan semacam itu akan mulai menyebar dengan cara yang tidak stabil karena semua tegangan sisa dilepaskan, menghasilkan ledakan pecahan kaca, karena semuanya mengalami pemulihan elastis dari distribusi tegangan yang tidak seragam.
Dari semua ini, harus jelas bahwa komponen kaca tempered yang "sempurna" secara teori dimungkinkan, karena hanya diperlukan bahwa bagian luar kaca mendingin lebih cepat daripada interior untuk mendapatkan distribusi tegangan yang tidak seragam yang diperlukan, dengan tetap mempertahankan bentuk yang diinginkan. Kombinasi gravitasi dan viskositas adalah penyebab ekor pada penurunan Pangeran Rupert tradisional. Oleh karena itu, melepaskan masing-masing komponen tersebut, seperti dengan tetesan yang terbentuk pada jatuh bebas oleh relaksasi permukaan-tegangan permukaan bebas dari gumpalan kaca "mengambang", dapat menghasilkan bola kaca kental. Relaksasi mungkin memakan waktu lama dan gelas harus tetap kental sepanjang waktu. Langkah selanjutnya adalah mendinginkan bola dengan cepat tanpa mengganggu bentuknya, yang memang sulit. Menyemprotkannya dengan cairan akan menyebabkan riak di permukaan, dan perendaman akan membutuhkan menggerakkannya dengan sangat lambat, yang akan menyebabkan jenis distribusi tegangan yang tidak seragam yang salah. Mengeksposnya ke ruang hampa mungkin cukup, tapi saya belum melakukan perhitungan kehilangan panas yang terpancar.
Susunan yang diinginkan kemungkinan adalah oven radiasi dalam ruang hampa udara, dengan gumpalan kaca mengambang di dalamnya, tanpa kecepatan relatif. Oven melelehkan gelas, yang meleleh menjadi bola. Oven dimatikan, pintu dibuka dan oven bergerak cepat menjauh dari bola. Bola memancarkan radiasi, mendinginkan permukaan lebih cepat dari pada bagian dalam (atau seperti yang kita harapkan), dan kacanya diperkeras, menghasilkan Space Drop Prince Rupert.
