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
To skarb ukryty w śmieciach. W USA wyceniono go na ok. 97 mld dol.
To skarb ukryty w śmieciach. W USA wyceniono go na ok. 97 mld dol.
50 lat sadzenia drzew zmieniło klimat kraju. I to dosłownie
50 lat sadzenia drzew zmieniło klimat kraju. I to dosłownie
Zaktualizuj Androida Auto. Jest nowe wydanie
Zaktualizuj Androida Auto. Jest nowe wydanie
Jest coraz mniejsza. Cofają się niebezpieczne zmiany
Jest coraz mniejsza. Cofają się niebezpieczne zmiany
Biofobia narasta. Coraz więcej osób odczuwa lęk i niechęć wobec przyrody
Biofobia narasta. Coraz więcej osób odczuwa lęk i niechęć wobec przyrody
Bezzałogowy "PassAt" Polaków wyruszył w rejs. Ma pokonać Atlantyk
Bezzałogowy "PassAt" Polaków wyruszył w rejs. Ma pokonać Atlantyk
Myślała, że to śmieci. To, co odkryła, ją zdziwiło
Myślała, że to śmieci. To, co odkryła, ją zdziwiło
Nowość w mObywatelu. Skorzystają kolejni użytkownicy
Nowość w mObywatelu. Skorzystają kolejni użytkownicy
Antarktyda: Lodowiec Thwaites w krytycznej fazie destabilizacji
Antarktyda: Lodowiec Thwaites w krytycznej fazie destabilizacji
CERT Orange Polska ostrzega przed nowym oszustwem
CERT Orange Polska ostrzega przed nowym oszustwem
Mroczna przeszłóść. Opuszczone pociągi na Syberii
Mroczna przeszłóść. Opuszczone pociągi na Syberii
Znalazł ten skarb nielegalnie. Uciekł od odpowiedzialności
Znalazł ten skarb nielegalnie. Uciekł od odpowiedzialności
ZACZEKAJ! ZOBACZ, CO TERAZ JEST NA TOPIE 🔥