کشف شبه بلور در "رعد و برق فسیل شده"

یک شبه بلور که احتمالاً توسط یک تخلیه الکتریکی قوی از یک تپه شنی تشکیل شده است توسط محققان مستقر در ایالات متحده و ایتالیا پیدا شده است. تیم به رهبری پل استاینهارت در دانشگاه پرینستون، امیدوار است که کشف آنها بتواند به توسعه تکنیک‌های جدید برای ایجاد شبه بلورهای مصنوعی منجر شود و به دانشمندان کمک کند نمونه‌های طبیعی دیگری را پیدا کنند.

شبه بلورها مواد جامد با ساختار اتمی هستند که دارای نظم دوربرد هستند، اما فاقد تقارن انتقالی موجود در بلورهای منظم هستند. در عوض، آنها تقارن چرخشی را به تنهایی از خود نشان می دهند و این آرایش عجیب به شبه بلورها طیف وسیعی از خواص مکانیکی، الکتریکی و نوری عجیب و غریب می دهد. زمانی که تصور می شد غیرممکن است، شبه بلورها برای اولین بار در سال 1982 شناسایی شدند و از آن زمان چندین تکنیک مختلف برای سنتز این مواد توسعه یافته است - از جمله رسوب بخار و خاموش کردن آهسته حالات مایع.

با این حال، در طبیعت، شرایط لازم برای تولید شبه بلورها بسیار نادر است و اولین نمونه طبیعی توسط Steinhardt و همکارانش در سال 2009 شناسایی شد. سفری به سیبری به رهبری Steinhardt، به دنبال منبع آن نمونه بود و تایید کرد که بخشی از یک شهاب سنگ است.

رعد و برق فسیل شده

هنگامی که مشخص شد که شبه بلورها در طبیعت وجود دارند، مسابقه برای یافتن نمونه های جدید ادامه یافت. در حال حاضر، Steinhardt و همکارانش نوع جدیدی از شبه کریستال را در نمونه ای از فولگوریت کشف کرده اند. فولگوریت‌ها که «رعد و برق فسیل‌شده» نامیده می‌شوند، لوله‌هایی از مواد ذوب‌شده هستند که هنگام عبور جریان الکتریکی بزرگ از ماسه ایجاد می‌شوند. نمونه آن‌ها از تپه‌های شنی در شمال مرکزی نبراسکا می‌آید و در نزدیکی یک خط برق سقوط کرده کشف شد که ردپایی از فلز را به نمونه رساند.

با ترکیب شیمیایی منگنز_72.3Si_15.6Cr_9.7Al_1.8Ni_0.6، شبه بلور در یک دانه به اندازه میلی متر در داخل فولگوریت به دام افتاده بود. در آنجا شبه کریستال با شبکه مکعبی معمولی همزیستی داشت. این شبه بلور دارای لایه های اتمی با فاصله یکسان است که هر کدام دارای تقارن چرخشی 12 برابری هستند - چیزی که در بلورهای معمولی با تقارن انتقالی غیرممکن است.

میعانات شبه کریستالی بوز-انیشتین نمایی اجمالی از فیزیک را در ابعاد بالاتر ارائه می دهد.

با مطالعه نمونه، اشتاین‌هارت و همکارانش توانستند سرنخ‌هایی درباره شکل‌گیری آن جمع‌آوری کنند. آنها بر این باورند که شبه بلور احتمالاً در جریان تخلیه الکتریکی قوی از طریق ماسه تشکیل شده است. این ممکن است نتیجه سقوط خط برق، برخورد صاعقه یا ترکیبی از هر دو باشد. صرف نظر از منبع آن، این تخلیه دمای شدیدی بیش از 1710 درجه سانتیگراد ایجاد می کرد. آنها می گویند که این شرایط لازم را برای تشکیل شبه کریستال در ناحیه بین آلیاژ آلومینیوم از خط برق و شیشه سیلیکات ذوب شده از ماسه ایجاد می کند.

تیم Steinhardt امیدوار است که کشف آن بتواند به تکنیک های جدیدی برای سنتز شبه بلورها از طریق تخلیه های الکتریکی کنترل شده در آزمایشگاه منجر شود. این می تواند محققان را قادر به مهندسی خواص جدید عجیب و غریب کند و حتی ممکن است به آنها کمک کند تا مکان هایی را که می توان شبه بلورهای طبیعی را هم در زمین و هم در فضا یافت، بهتر شناسایی کنند.

تحقیق در شرح داده شده است مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

• پل استاینهارت سفر خود به سیبری را در جستجوی شبه بلورها در کتاب خود شرح می دهد. نوع دوم غیرممکن: جست و جوی خارق العاده برای شکل جدیدی از ماده، که شده است بررسی شده در دنیای فیزیک.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/quasicrystal-found-in-fossilized-lightning/