300-ročný meteorit nechal vedcov v nemom úžase. Skrýval „zázračný materiál“, aký fyzika nepoznala
Americkí fyzici objavili v meteorite z roku 1724 unikátny materiál, ktorý spája vlastnosti kryštálu a skla a zároveň odoláva vysokým teplotám bez zmeny tepelnej vodivosti. Objav potvrdil tím z Inžinierskej fakulty Kolumbijskej univerzity v USA a týka sa formy oxidu kremičitého známej ako tridymit. Ide o minerál, ktorý bol pôvodne objavený v meteoritoch a neskôr aj na povrchu Marsu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVedci predpovedali a následne experimentálne potvrdili, že tridymit má výnimočnú vlastnosť a jeho tepelná vodivosť ostáva stabilná naprieč širokým rozsahom teplôt. Zatiaľ čo bežné kryštály vedú teplo horšie pri vyšších teplotách a sklo naopak lepšie, tridymit si drží konštantnú úroveň bez ohľadu na podmienky. V praxi je takýto materiál výnimočne cenný pri výrobe technológií, kde je presné riadenie tepla kľúčové. Zistenia boli publikované v odbornom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
Nový prístup k teplu v materiáloch
Profesor Michele Simoncelli a jeho tím sa už roky venujú výskumu, ako atómová štruktúra ovplyvňuje schopnosť materiálu viesť teplo. Na prekonanie výpočtových obmedzení využívajú strojové učenie, vďaka čomu dokážu presne simulovať správanie atómov. V roku 2019 vytvorili jednotnú rovnicu, ktorá opisuje prenos tepla v kryštalických aj amorfných materiáloch. Riešenie umožňuje analyzovať aj správanie tzv. defektných alebo čiastočne neusporiadaných štruktúr, ktoré sa využívajú napríklad pri výrobe termoelektrických článkov, solárnych panelov či ochranných tepelných vrstiev.
Na základe tejto rovnice tím predpokladal, že tridymit sa bude správať ako hybrid medzi kryštálom a sklom. Namiesto tradičného poklesu alebo nárastu tepelnej vodivosti podľa teploty mala zostať stabilná. Aby túto predpoveď overili, spojili sa s výskumníkmi zo Sorbonskej univerzity v Paríži. Experimentálne tímy pod vedením Etienna Balana, Daniela Fourniera a Massimiliana Marangola analyzovali vzorku tridymitu z meteoritu, ktorý dopadol pri nemeckom meste Steinbach v roku 1724.
Výsledky potvrdili hypotézu. Meteorický tridymit má atómovú štruktúru, ktorá je medzistupňom medzi sklom a kryštálom. Jeho tepelná vodivosť ostáva prakticky nezmenená v rozsahu od -193 po 107 °C.
Potenciál v priemysle a výskume planét
Výskumníci predpokladajú, že tridymit by sa mohol vytvárať aj v žiaruvzdorných tehlách používaných v oceliarňach po dlhodobom pôsobení vysokých teplôt. Ak by sa táto vlastnosť využila, mohlo by to výrazne znížiť energetickú náročnosť a uhlíkovú stopu pri výrobe ocele, ktorá patrí medzi najnáročnejšie priemyselné procesy na svete.
Tridymit sa nachádza aj na Marse, čo otvára možnosti pre výskum tepelnej histórie planét. Zároveň pochopenie správania hybridných materiálov tohto typu môže pomôcť lepšie pochopiť aj ďalšie fyzikálne javy, ako je pohyb elektrónov či magnetických excitácií zvaných magnóny.
Do budúcnosti sa očakáva, že podobné materiály nájdu uplatnenie v rôznych oblastiach, od nositeľnej elektroniky cez výkonné počítačové systémy až po nové chladiace technológie v umelej inteligencii.
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

Nové SUV od BYD láme rekordy. Má už 150-tisíc objednávok a vieme, kedy príde do Európy

Netflix do ponuky pridal 6 veľkých filmov. Väčšinu aj s dabingom

Jeden z najdrahších filmov roka úplne prepadol. Tom Cruise podobnú katastrofu nezažil 20 rokov

Slováci z fotovoltiky často nevyťažia maximum. Týmto trikom zdvihneš vlastnú spotrebu z 30 na 70 %

Milované auto Slovákov prešlo veľkou zmenou. Dostalo nový pohon, elektrinu si vyrobí počas jazdy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Daj si pozor na tohto taxikára. Študenti zaplatili 42,50 eur za 3,5-kilometrovú jazdu
PREMIUME. Kaliňák: „Poľsko a pobaltské štáty by veľmi rady išli do konfliktu s Ruskom.“

Slovenský Siemens po 18 rokoch mení šéfa. Vedenie preberá skúsený manažér

Slovensko čaká prudký prepad teplôt až o 10 °C. Meteorológovia predpokladajú aj sneženie

Známy miliardár chystá mrakodrap za 817 miliónov eur. Bude vyšší než Eurovea Tower
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Neznáma čínska automobilka priviezla do Európy veľké SUV s dojazdom 1 000 km. Stojí 36 000 eur
- Netflix do ponuky pridal 6 veľkých filmov. Väčšinu aj s dabingom
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Marvel prekvapuje. Čoskoro uvedie prehliadanú novinku, dorazí už o pár dní (VIDEO)
-
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Neznáma čínska automobilka priviezla do Európy veľké SUV s dojazdom 1 000 km. Stojí 36 000 eur
- Volkswagen spustil predaj elektrického SUV za necelých 17-tisíc eur. Dojazd má až 660 km
- Číňania vytiahli spaľovací motor novej generácie. Dvojliter dosiahol rekordnú účinnosť až 45,5 %
-
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Majú zásoby 100 miliárd m³. Slovensko môže získať nový veľký zdroj plynu, spustia ho už čoskoro
- Má 1 113 koní a dojazd 1 770 km. Obor od známej značky mieri do predaja za nízku cenu
- V kinách pohorel, online je obrovský hitom. Akčný veľkofilm ovládol celosvetovú sledovanosť
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

Daj si pozor na tohto taxikára. Študenti zaplatili 42,50 eur za 3,5-kilometrovú jazdu
PREMIUME. Kaliňák: „Poľsko a pobaltské štáty by veľmi rady išli do konfliktu s Ruskom.“

Slovenský Siemens po 18 rokoch mení šéfa. Vedenie preberá skúsený manažér

Slovensko čaká prudký prepad teplôt až o 10 °C. Meteorológovia predpokladajú aj sneženie

