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

Slováci robia pri kúrení zbytočné chyby. Pozri si jednoduché tipy, ako znížiť účty za energie

Nový akčný film práve dorazil online aj s dabingom. Svet v ňom ovládli monštrá

Myslel som si, že za kvalitné slúchadlá treba zaplatiť viac. Tieto mi však zmenili názor (RECENZIA)

Blízko Zeme našli novú planétu. Dlhé roky sa skrývala pred zrakmi astronómov

Vedci vytvorili robotického psa riadeného ľudskými mozgovými bunkami. Výsledok pripomína sci-fi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)
PREMIUMHypotéky môžu v roku 2027 zvýšiť výdavky, na pohreb je 1 000 eur málo (TÝŽDENNÝ VÝBER)

Vyše 300-tisíc ľudí v uliciach: V Európe vypukli masívne protesty, mladí odmietajú vojnu a chudobu

Štát predáva garáž v Bratislave za necelých 15-tisíc. V ponuke je aj dom za za 60-tisíc

Zrážka autobusu s autom uzavrela obchvat Svidníka: Polícia potvrdila 2 obete (FOTO)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- Číňania majú ďalší automobilový megahit. Predali 300 000 kusov jediného SUV a prekonali rekord
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
-
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
-
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
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

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)
PREMIUMHypotéky môžu v roku 2027 zvýšiť výdavky, na pohreb je 1 000 eur málo (TÝŽDENNÝ VÝBER)

Vyše 300-tisíc ľudí v uliciach: V Európe vypukli masívne protesty, mladí odmietajú vojnu a chudobu

Štát predáva garáž v Bratislave za necelých 15-tisíc. V ponuke je aj dom za za 60-tisíc

