VIDEO: Veľký tresk v kryštáli? Vedci jasajú, nahrali prvé milisekundy formovania kryštálov
Konečne vieme, ako sa začínajú formovať kryštály zlata na úrovni atómov. Nielenže sa vedcom podarilo celý dej spozorovať, dokonca bol zaznamenaný na video prostredníctvom vysokovýkonného elektrónového mikroskopu pri rýchlosti 625 snímok za sekundu. O téme informoval portál Sciencealert.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneAko sa ukázalo, namiesto jednej trvalej transformácie sa atómy niekoľkokrát spojili a rozpadli, kým sa stabilizovali do podoby kryštálu. Podľa „klasickej“ teórie nukleácie, prvej etapy tvorby kryštálov, sa kryštály tvoria lineárnym spôsobom, teda atóm po atóme. V moderných štúdiách bol dokonca spozorovaný dvojstupňový proces nukleácie, kedy sa na krátky čas vytvorila vysokoenergetická štruktúra, ktorá sa neskôr zmenila na stabilný kryštál.
Ako však naznačuje najnovší výskum medzinárodnej skupiny vedcov vedenej Národným laboratóriom Lawrencea Berkeleyho (Berkeley Lab), celý priebeh tvorby kryštálov je ešte oveľa komplikovanejší, upozorňuje BerkeleyLab.

Čo je to nukleácia a ako prebieha?
Nukleácia predstavuje vytvorenie kryštalizačných zárodkov, teda stabilných zoskupení, klastrov molekúl. Proces tvorby kryštálov však nepatrí zrovna medzi ľahko pozorovateľne procesy. Ide o dynamický proces odohrávajúcu sa v priestorovo, ale i časovo veľmi malých mierach. Celý proces je navyše ovplyvňovaný „prvkom náhody“.
Ako naznačujú výsledky štúdie publikovanej v prestížnom periodiku Science, namiesto zoskupovania atómov (atóm po atóme), sa atómy zlata samoorganizujú, rozpadajú, preskupujú, a to v mnohonásobnom procese. Inými slovami, atómy zlata sa spojili do kryštalickej konfigurácie, rozpadli sa a opäť sa spojili v inej konfigurácii. Proces sa niekoľkokrát opakoval a pred stabilizáciou kolísal medzi neusporiadaným a kryštalickým stavom, píše portál ScienceAlert.
Okrem iného sa ukázalo, že akonáhle kryštály dosiahli určitú veľkosť, už sa nevrátili do neusporiadaného, nestabilného stavu, čo je v súlade s konvenčným chápaním tohto procesu.

Celý dej experti pozorovali prostredníctvom mikroskopu TEAM I, ktorý v súčasnosti patrí medzi najvýkonnejšie elektrónové mikroskopy. Odborníkom sa taktiež podarilo v neuveriteľných detailoch zaznamenať prvé milisekundy nukleácie, a to pri rýchlosti 625 snímok za sekundu.
„Pomalšie pozorovania by premeškali tento veľmi rýchly, reverzibilný proces a namiesto prechodov by videli iba rozostrenie, čo vysvetľuje, prečo toto správanie nebolo nikdy predtým pozorované,“ uviedol jeden z autorov štúdie, Peter Ercius.
Podľa dostupných informácií je hlavným vinníkom tejto nestability, respektíve tohto reverzibilného procesu, teplota. Nukleácia a rast kryštálov totiž patrí medzi exotermické procesy, čo znamená, že pri nich dochádza k uvoľňovaniu energie vo forme tepla. Uvoľnená energia potom môže zvýšiť „miestnu teplotu“ a roztopiť kryštál.
NEPREHLIADNI
Je tu šanca, že zvyšky mimozemského telesa sú ukryté priamo pod povrchom Zeme. Ako sa sem dostali?
Týmto spôsobom dochádza k neustálemu taveniu konfigurácie kryštálov, až pokým sa nevytvorí jadro, ktoré je dostatočne silné, aby tomuto teplu odolalo – vznikne stabilný kryštál zlata, na ktorý sa môžu nabaľovať ďalšie atómy bez toho, aby došlo k zrúteniu do nestabilného stavu.
Tím autorov celé pozorovanie navyše potvrdil výpočtami väzbových reakcií medzi hypotetickým atómom zlata a nanokryštálom.
Ako sa jednotlivé atómy zlata usporadúvajú do kryštálov na vrchu grafénového filmu ukazuje toto video:
Najbližším cieľom vedcov je vývoj nového a ešte lepšieho detektora, ktorý by bol schopný zachytiť celý proces pri ešte vyššej rýchlosti, čo by mohlo odhaliť ďalšie, doteraz skryté procesy nukleácie. Výsledky sú dôležité pre vedu o materiáloch a presné pochopenie toho, ako dochádza k vytváraniu materiálov iba z chaoticky usporiadanej hromady atómov.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne

Nemecko spojilo sily s americkým gigantom. Chcú posunúť jadrovú fúziu

Nepočuli motor ani žiadny zvuk. Čierny trojuholník s rýchlosťou 2 900 km/h zaskočil celý svet

Európe hrozí návrat mrazov, ktoré si nevieme predstaviť. Vedci odhalili znepokojivé varovanie

S Mesiacom sa deje niečo čudné. Vedci odhalili jav, ktorá môže ohroziť ľudí
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slovensko je jednotkou v celej Európskej únii: Podľa čerstvých dát Eurostatu máme najnižšiu príjmovú nerovnosť

Japonci rozobrali čínsky elektromobil BYD do skrutky: Zistili, akým trikom drží obávaná značka ceny tak nízko

Seniori si prilepšia o 14 eur: Štát zverejnil nové výšky dôchodkov od januára 2027 (ZOZNAM)

Koniec 130-ročnej tradície. Obľúbený pivovar Slovákov zastaví výrobu, vyvolalo to vlnu odporu

Pokuta až takmer 10-tisíc eur za zber húb: Slováci môžu v lese nevedomky zaplatiť obrovskú sumu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nepočuli motor ani žiadny zvuk. Čierny trojuholník s rýchlosťou 2 900 km/h zaskočil celý svet
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- BYD ukázalo elektrické SUV s extrémnym výkonom. Má dojazd cez 1000 km a takmer 1200 koní
- 10 000 objednávok za 19 hodín. Elektromobil od Volkswagenu za 10-tisíc eur je absolútny hit
- Volkswagen predstavil elektromobil s dojazdom až 755 km. Jeho cena však prekvapí ešte viac
-
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Francúzi ukázali novú ničivú zbraň. Jadrový kolos s 5 200 tonami dokáže útočiť aj na pevninu
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
-
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Američania dali zbraň ako zo sci-fi do e-shopu. Mikrovlnami dokáže vyradiť celé roje dronov
- Armáda chce nasadiť geneticky upravené superpsy. Zvládnuť majú aj najťažšie misie
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slovensko je jednotkou v celej Európskej únii: Podľa čerstvých dát Eurostatu máme najnižšiu príjmovú nerovnosť

Japonci rozobrali čínsky elektromobil BYD do skrutky: Zistili, akým trikom drží obávaná značka ceny tak nízko

Seniori si prilepšia o 14 eur: Štát zverejnil nové výšky dôchodkov od januára 2027 (ZOZNAM)

Koniec 130-ročnej tradície. Obľúbený pivovar Slovákov zastaví výrobu, vyvolalo to vlnu odporu

