Образуван е квазикристал при случаен електрически разряд

За първи път е наблюдаван случай на квазикристал, образуван по време на случаен електрически разряд.

В статията си, публикувана в Proceedings of the National Academy of Sciences, група изследователи описва изследването си на квазикристал, открит в пясъчна дюна в Небраска.

Квазикристалите, както подсказва името им, са кристалоподобни вещества. Те притежават характеристики, които не се срещат в обикновените кристали, като например неповтарящо се подреждане на атомите. Досега квазикристали са открити вградени в метеорити и в отломки от ядрени взривове. В този нов опит изследователите откриват един от тях, вграден в пясъчна дюна в Санд Хилс, Небраска.

Изследването на квазикристала показа, че той има 12-кратна или додекагонална симетрия - нещо, което рядко се наблюдава при квазикристалите. Изследователите са любопитни как се е образувал и как се е озовал в пясъчната дюна. Те откриват, че върху дюната е паднал електропровод, вероятно в резултат на удар от мълния. Те предполагат, че електрическото пренапрежение от електропровода или от мълнията може да е довело до образуването на квазикристала.

Изследователите отбелязват, че квазикристалът е открит в тръбовидно парче фулгурит, за което предполагат, че също се е образувало по време на електрическия удар поради стопяване на разтопен пясък и метал от електропровода.

_{Дифракционна картина на квазикристал, показваща 12-кратна симетрия. Кредит: Luca Bindi et al}

При разглеждането на квазикристала с помощта на електронен микроскоп изследователите успяват да разберат състава му. При това откриват парченца стъкло от силициев диоксид, което им подсказва, че температурата във вътрешността на пясъчната дюна по време на електрическия разряд трябва да е достигнала поне 1710 градуса по Целзий. Те също така установяват, че квазикристалът е бил извлечен от област на преход между разтопената алуминиева сплав и силикатното стъкло. Работата им потвърждава, че изследваният обект наистина е квазикристал и че има невиждан досега състав.

Изследователите стигат до заключението, че намирането на квазикристал на такова място предполага, че там вероятно има и други, които са се образували вследствие на удари от мълнии или прекъснати електропроводи. Те също така предполагат, че работата им може да доведе до техники за създаване на квазикристали в лабораторни условия.

Справка: Luca Bindi et al, Electrical discharge triggers quasicrystal formation in an eolian dune, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2215484119

Източник: Quasicrystal formed during accidental electrical discharge
Bob Yirka, Phys.org