Doteraz objavené kvázikryštály pochádzali z vesmíru a na Zem ich dopravili meteority. Tieto vzácne materiály síce majú usporiadanú štruktúru molekúl, tá avšak nie je periodická. Ako informuje Interesting Engineering, vedci po prvý raz objavili kvázikryštál, ktorý vznikol prirodzeným spôsobom priamo na Zemi a od základov môže zmeniť ich chápanie.

Chýba im špeciálna symetria

Na rozdiel od klasických kryštálov chýba týmto materiálom takzvaná translačná symetria, čo znamená, že nie je možné vziať časť ich štruktúry a vypĺňať ňou priestor len jej posúvaním. Čosi také síce znie pomerne abstraktne, avšak kvázikryštály nachádzajú svoje reálne využitie a jednu dobu bolo možné ich dokonca nájsť aj v panviciach, kde však mali jednu zásadnú nevýhodu.

Vedcom sa podarilo objaviť takýto kvázikryštál v Národnom parku Sand Hills v americkej Nebraske a po jeho výskume sa im podarilo identifikovať aj to, ako vznikol. V štúdii. ktorej výsledky zverejnili v PNAS, vysvetľujú, že šlo s najväčšou pravdepodobnosťou o náhodu, pri ktorej spôsobil elektrický výboj vznik tohto materiálu v piesočnej dune. vgft

Luca Bindi

Bližšia analýza tiež odhalila, že má tento kvázikryštál 12-násobnú (dodekagonálnu) symetriu, ktoré je medzi nimi vzácna. Zaujímavý je ale aj fakt, že vznik nemusel byť tak úplne prirodzený a v skutočnosti zaň môže, zrejme, pád elektrického vedenia kvôli blesku. Za vznik materiálu môže buď samotný blesk alebo elektrina z vedenia.

Vznikla extrémna teplota

Objav môže pomôcť vo výskume toho, ako tieto materiály vznikajú a ako ich dokážeme umelo vytvárať. Zistili totiž, že výboj v tomto prípade vytvoril teplotu 1 710 °C a nový kvázikryštál obsahoval aj kúsky skla z oxidu kremičitého. To znamená, že sa v prírode môže nachádzať oveľa viac takýchto kvázikryštálov.

Kvázikryštál sa podarilo vedcom nájsť dokonca aj na mieste odpálenia prvej jadrovej bomby, pričom ho okamžite označili za najstarší antropogénny kvázikryštál na svete. Výbuch umožnil fúziu piesku, medených vodičov a testovacej veže, ktoré sa výbuchom jadrovej bomby odparili a spojili do unikátneho sklovitého materiálu známeho ako „trinitit“.

Model kvázikryštálu. J.W. Evans, The Ames Laboratory, US Department of Energy/ Wikimedia

Zatiaľ vedci nevedia určiť, prečo bol tento kvázikryštál formovaný práve za takýchto podmienok, avšak dúfajú, že čoskoro odhalia aj toto tajomstvo. Pomocou najstaršieho antropogénneho kvázikryštálu by sme tiež mohli odhaliť miesta mnohých tajných miest jadrových testov.

Zásadný význam bude mať bez akýchkoľvek pochýb aj objav kvázikryštálu v Národnom parku Sand Hills, ktorý dostal technický názov Mn72.3Si15.6Cr9.7Al1.8Ni0.6 na základe svojho zloženia (mangán, kremík, chróm, hliník, nikel).