Prima pagină Stiinta

Chimiştii au creat, pentru prima dată, un nou material din nanoparticule cu structură cvasicristalină

Alexandru Voiculescu | 12.24.2018 | ● Vizualizări: 854
Credit: Brown University/Ou Chen     + zoom
Galerie foto (1)

Clasa bizară de materiale cunoscute drept cvasicristale are un nou membru. Într-o lucrare publicată pe 20 decembrie în revista Science, cercetătorii de la Brown University descriu un strat cvasicristal care se autoorganizează dintr-un singur tip de nanoparticule.

Aceasta este prima observaţie clară a structurii cvasicristaline formată dintr-un singur tip de component. Descoperirea furnizează primul indiciu cu privire la modul în care aceste structuri pot apărea, scrie Phys.

„Structurile cvasicristale dintr-un singur component au fost prezise matematic şi în simulările computerizate, dar nu fuseseră demonstrate până acum”, a precizat Ou Chen, de la Brown University şi autor al studiului. „Este un nou tip fundamental de cvasicristal şi am putut afla regulile care duc la formarea lui, ceea ce va fi util în studiul cvasicristalelor”, a adăugat acesta.

Cvasicristalele au fost descoperite în anii '80 de chimistul Dan Shechtman, care în 2011 a primit Premiul Nobel pentru descoperire. Spre deosebire de cristale, care au tipare ordonate care se repetă, cvasicristalele sunt ordonate, dar tiparele nu se repetă. De asemenea, cvasicristalele au simetrii care nu sunt posibile în cristale. Spre exemplu, pot avea simetrii de gradul 3 care merg din repetarea triunghiurilor sau simetrie de gradul 4 de la cuburi. Mai mult, sunt posibile simetrii de gradul 2 şi 6. Dar cvasicristalele au simetrii de gradul 10 şi 12 care nu există în cristale.



Primele materiale cvasicristaline descoperite au fost aliajele de metal, de obicei cu aluminiu şi cu alte metale.

Chen şi echipa sa au demonstrat una dintre cele mai complexe structuri create până acum din nanoparticule. În acest studiu, structurile au fost asamblate în timp ce particulele au interacţionat cu un substrat solid. Echipa lui Chen a dorit să vadă ce tip de structuri ar face particulele atunci când sunt asamblate peste o suprafaţă lichidă, ceea ce oferă particulelor mai multă libertate atunci când se autoorganizează.

Echipa a fost şocată să vadă că structura rezultată a fost un cvasicristal. Folosind tehnici de microscopie electronică, cercetătorii au observat că particulele se asamblează în forme de decagon (poligon cu 10 laturi), care se leagă între ele pentru a forma un strat de cvasicristal cu o simetrie de gradul 10.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Unul dintre cele mai rare cristale de pe Pământ a fost descoperit în interiorul meteoritului care a lovit recent Rusia

Au fost descoperite urme de amoniac în troposfera Pământului

Formula matematică care explică modelele cu forme care nu se repetă niciodată

Iarna aceasta va fi diferită! Un grup de fizicieni doreşte să creeze un fulg de nea cel mai apropiat de perfecţiune