Shkencëtarët sapo krijuan kuazikristalin më të madh ndonjëherë

Duke tundur mijëra rruaza metalike në një tabaka për një javë, studiuesit kanë krijuar kuazikristalin më të madh ndonjëherë – një strukturë që shkencëtarët më parë e konsideronin të pamundur.

Të përfaqësuar fillimisht në modelet e parregullta, jo të përsëritura të pllakave të artit të hershëm islam, kuazikristalet janë kristale, atomet e të cilëve përshtaten në një renditje të renditur dhe megjithatë, në mënyrë magjepsëse, nuk përsëriten kurrë. Ata janë kristale, por me kokëfortësi thyejnë rregullat e simetrisë që dikur përdoreshin për të ndarë kristalet tradicionale nga trupat e ngurtë më të strukturuar në mënyrë kaotike.

Të teorizuara për herë të parë në vitin 1981 dhe të zbuluara në vitin 1982, strukturat dikur të diskutueshme e nxorën shkencëtarin që i gjeti ato të nxjerra nga laboratori i tij për mbrojtjen e zbulimit të tij – përpara se më vonë t’i jepte atij çmimin Nobel në 2011 në kimi.

Tani, shkencëtarët kanë krijuar kuazikristalin më të madh ndonjëherë nga rrethana të ngjashme të diskutueshme – si pasojë e një basti të bërë midis studiuesit kryesor dhe një kolegu nëse eksperimenti do të funksiononte. Studiuesit publikuan gjetjet e tyre më 4 korrik në serverin e paraprintimit arXiv; punimi nuk është rishikuar ende nga kolegët.

Që nga zbulimi i tyre, qindra kuazikristale janë bërë në laboratorë, madje disa janë zbuluar edhe në natyrë. Megjithatë, ato janë të gjitha mjaft të vogla dhe të krijuara nga grimca midis shkallëve mikrometrash dhe nanometërsh – ose midis 0.001% dhe 1% të gjerësisë së flokut. Shkencëtarët donin të shihnin nëse mund të bënin kuazikristale që ishin mijëra herë më të mëdhenj.

Për të hetuar se sa të mëdha mund të jenë grimcat brenda një kuazikristali, studiuesit kryen simulime kompjuterike për të gjetur llojet më të mira të grimcave për të formuar një kuazikristal të madh. Rezultatet e tyre treguan se duhet të përdoren dy grimca: një me diametër 2,4 milimetra (0,09 inç) dhe një me diametër 1,2 mm (0,05 inç).

Pasi vendosën afërsisht 4,000 sfera çeliku të të dyja madhësive në një enë të cekët, studiuesit vendosën që sferat të tundeshin dhe të tundeshin me një shpejtësi prej 120 herë në sekondë për një javë dhe filmuan procesin teksa ndodhte. Pasi rishikuan eksperimentin e tyre, studiuesit shkruajtën në punimin e tyre, “duket se shfaqet një pamje interesante”.

Sferat ishin rregulluar në strukturën me pllaka, jo-përsëritëse të një kuazikristali të përbërë nga tre pjesë themelore: sfera të mëdha në një katror me një ose katër sfera më të vogla të rrahura në mes, dhe sfera të mëdha që formojnë trekëndësha me sfera më të vogla në qendrat e tyre.

Shumica e aplikimeve praktike për kuazikristalet janë ende shumë larg, por vetitë e tyre unike mund t’i lejojnë ata të mbrojnë objektet nga nxehtësia, të përforcojnë çelikun dhe të riparojnë kockat e thyera. Hulumtimi i mëtejshëm në këtë kristal të ri dhe ngjashmëritë e tij me kuazikristalet e tjerë mund t’i afrojë këto mundësi me realitetin.