קוואזי-גביש שנמצא ב'ברק מאובן'

קוואזי-גביש שנוצר ככל הנראה על ידי פריקה חשמלית חזקה דרך דיונת חול נמצא על ידי חוקרים בארה"ב ובאיטליה. הצוות, בראשות פול שטיינהרדט באוניברסיטת פרינסטון, מקווה שהגילוי שלהם יכול להוביל לפיתוח טכניקות חדשות ליצירת קוואזי-גבישים מלאכותיים ולעזור למדענים למצוא דגימות אחרות המתרחשות באופן טבעי.

קוואזי-גבישים הם חומרים מוצקים בעלי מבנים אטומיים בעלי סדר לטווח ארוך, אך חסרים את הסימטריה הטרנסציונלית המצוי בגבישים רגילים. במקום זאת, הם מציגים סימטריה סיבובית בלבד, והסידור המוזר הזה מעניק לקוואזי-גבישים מגוון של תכונות מכניות, חשמליות ואופטיות אקזוטיות. פעם חשבו שזה בלתי אפשרי, קוואזי-גבישים זוהו לראשונה בשנת 1982 ומאז פותחו מספר טכניקות שונות לסינתזה של חומרים אלה - כולל שקיעת אדים וכיבוי איטי של מצבים נוזליים.

עם זאת, בטבע, התנאים הנדרשים ליצירת קוואזי-גבישים נדירים במיוחד, והמדגם הראשון המתרחש באופן טבעי זוהה על ידי שטיינהרדט ועמיתיו בשנת 2009. מה שאחריו היה משלחת לסיביר בראשותו של שטיינהרדט, מחפש את המקור של אותה דגימה ומאשר שהיא חלק ממטאוריט.

"ברק מאובן"

ברגע שנקבע שקוואזי-גבישים אכן קיימים בטבע, המירוץ התחיל למצוא דוגמאות חדשות. כעת, שטיינהרדט ועמיתיו גילו סוג חדש של קוואזי-גביש בתוך מדגם של פולגוריט. פולגוריטים המכונים "ברק מאובן", הם צינורות של חומר התמזג שנוצר כאשר זרם חשמלי גדול עובר בחול. הדגימה שלהם מגיעה מגבעות החול שבצפון מרכז נברסקה והתגלתה סמוך לקו חשמל שהופל, שתרם עקבות של מתכת לדגימה.

עם ההרכב הכימי Mn_72.3Si_15.6Cr_9.7Al_1.8Ni_0.6, הקוואזי-גביש היה בגרגר בגודל מילימטר שנלכד בתוך הפולגוריט. שם, הקוואזי-קריסטל התקיים יחד עם סריג מעוקב קונבנציונלי יותר. לקוואזי-גביש שכבות אטומיות מרווחות שווה בשווה, שלכל אחת מהן סימטריה סיבובית פי 12 - דבר שאי אפשר בגבישים רגילים עם סימטריה טרנסציונלית.

קונדנסט Bose–Einstein קואזיקריסטלי מספק הצצה לפיזיקה בממדים גבוהים יותר

על ידי לימוד המדגם, שטיינהרדט ועמיתיו יכלו לחבר רמזים לגבי היווצרותו. הם מאמינים שככל הנראה הקוואזי-גביש נוצר במהלך פריקה חשמלית חזקה דרך חול. זה יכול היה להיות תוצאה של קו החשמל שהופל, מכת ברק או שילוב של שניהם. ללא קשר למקור שלה, הפריקה הייתה מייצרת טמפרטורות קיצוניות הגבוהות מ-1710 מעלות צלזיוס. זה, לדבריהם, היה יוצר תנאים הדרושים להיווצרות קוואזי-גביש באזור בין עקבות של סגסוגת אלומיניום מקו החשמל לבין זכוכית הסיליקט המותכת מהחול.

הצוות של שטיינהרדט מקווה שגילויו יכול להוביל לטכניקות חדשות לסינתזה קוואזי-קריסטלית באמצעות פריקות חשמליות מבוקרות במעבדה. זה יכול לאפשר לחוקרים להנדס מאפיינים אקזוטיים חדשים ואולי אפילו לעזור להם לזהות טוב יותר מקומות שבהם ניתן למצוא קוואזי-גבישים טבעיים, הן על כדור הארץ והן בחלל.

המחקר מתואר ב PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים.

• פול שטיינהרדט מתאר בספרו את מסעו לסיביר בחיפוש אחר קוואזי-גבישים הסוג השני של בלתי אפשרי: החיפוש יוצא הדופן אחר צורה חדשה של חומר, שהיה נבדק ב עולם הפיזיקה.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/quasicrystal-found-in-fossilized-lightning/