Odkryto koloidalne quasi-kryształy

Koloidalne quasi-kryształy są dziwne. Dziwniejsze niż zwykłe quasi-kryształy. Naukowcom to nie przeszkadza – a wręcz przeciwnie, bo liczą na to, że dzięki tym cząstkom rozwój fotoniki może ruszyć jak z kopyta.

Odkryto koloidalne quasi-kryształy 1kryształ, fot.: Flickr/AMagill
Katarzyna Kieś

Koloidalne quasi-kryształy są dziwne. Dziwniejsze niż zwykłe quasi-kryształy. Naukowcom to nie przeszkadza – a wręcz przeciwnie, bo liczą na to, że dzięki tym cząstkom rozwój fotoniki może ruszyć jak z kopyta.

Istnienie quasi-kryształów udowodniono po raz pierwszy w 1984 r. Przez pewien czas były one traktowane jako ciekawostka laboratoryjna. Potem okazało się, że można byłoby je wykorzystać w fotonice, gdyby nie to, że są za małe. I to zdecydowanie za małe – ponieważ ich wielkości szacowane są na od 0,1 do 1 nanometra.

Nowo odkryte koloidalne quasi-kryształy są zdecydowanie większe - mają wielkość ok. 100 nanometrów. Ale i one są za małe, bo fotonika wymaga struktur jeszcze większych. Koloidalne quasi-kryształy mają jednak bardzo użyteczną właściwość: mogą się powiększać. Szczęście naukowców było pełne, kiedy przekonali się, że powiększanie wielkości nowo odkrytych struktur nie wymaga jakichś specjalnie skomplikowanych zabiegów.

Koloidalne quasi-kryształy to hydrożele o nieskomplikowanej budowie i mogą „rosnąć” przez dołączanie niewielkich „cegiełek”. A raczej „koralików”, bo żeby koloidalny quasi-kryształ zwiększył swoją wielkość, musi dołączyć się do niego kawałek polimeru w kształcie kulki. Dołączane kuliste twory to micele o średnicy od 5 do 100 nanometrów; do ich wytworzenia nie potrzeba żadnych ekstra warunków laboratoryjnych.

Tak więc koloidalne quasi-kryształy teoretycznie można niewielkim kosztem zwiększać i zwiększać... Na razie TYLKO teoretycznie - ponieważ naukowcy z Bayreuth, Hamburga i Grenoble intensywnie pracują nad powiększeniem rozmiarów koloidalnych quasi-kryształów. I mają nadzieję, że przedsięwzięcie im się uda, a fotonicy zyskają nowy rodzaj tanich i łatwo dostępnych materiałów do kolejnych badań i eksperymentów.

Jednak to nie możliwość zwiększania koloidalnych quasi-kryształów tak naprawdę wzbudza zainteresowanie uczonych, a liczba osi symetrii. O ile w zwyczajnych kryształach obserwuje się maksymalnie 6-krotną oś symetrii, o tyle w quasi-kryształach osie symetrii mogą być nawet 12- lub 18-krotne.

Dzieje się tak, ponieważ quasi-kryształy mają bardzo nietypowe jak na kryształy ustawienie atomów w cząsteczkach. W zwyczajnych kryształach atomy tworzą regularne, powtarzające się, geometryczne struktury, w których można wyróżnić osie symetrii. W zależności od budowy kryształu może on mieć 1-, 2-, 3-, 4- lub 6-krotną oś symetrii. W świecie zwykłych kryształów największe znane osie symetrii są 6-krotne.

Większe krotności można za to znaleźć w quasi-kryształach. Dzięki temu, że w ich budowie występują tzw. powtarzalne aperiodyczne struktury, możliwe jest pojawienie się 8-, 10-, 12-, a nawet 18-krotnych osi symetrii. Fotoników interesują te wysokie wartości, ponieważ dzięki temu mogą tworzyć nowe technologie optyczne dla przesyłania i zapisywania informacji.

PS Zdjęcie nie przedstawia nowo odkrytych koloidalnych quasi-kryształów.

Źródło: Nanowerk

Źródło artykułu: WP Gadżetomania

Wybrane dla Ciebie

Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości