Μια ανακάλυψη-βόμβα που πυροδοτεί σεισμικές αλλαγές στην επιστημονική κοινότητα έρχεται από ένα από τα κορυφαία ερευνητικά εργαστήρια των ΗΠΑ: οι ερευνητές εντόπισαν υλικό—σαν “φάντασμα” από άλλο σύμπαν—που έρχεται σε σύγκρουση με τους μέχρι σήμερα νόμους της Φυσικής.
Τι Είναι τα quasicrystals;
-
Ορισμός: Τα quasicrystals είναι στερεά σώματα όπου τα άτομα τοποθετούνται σε κανονικό πλέγμα χωρίς επαναλαμβανόμενο μοτίβο, σε αντίθεση με τα κλασικά κρυσταλλικά υλικά.
-
Ιστορικό: Ανακαλύφθηκαν το 1984 από τον Daniel Shechtman, ο οποίος έδειξε ότι κράματα αλουμινίου–μαγγανίου σχηματίζουν πενταπλή συμμετρία που προηγουμένως θεωρούνταν αδύνατη nature.com.
Η Νεότερη Κβαντομηχανική Μελέτη
Πρόσφατα δημοσιεύτηκε η πρώτη πλήρης κβαντομηχανική προσομοίωση quasicrystals, η οποία αποδεικνύει ότι—παρά τη φαινομενική τους ομοιότητα με το χαοτικό γυαλί—αυτά τα υλικά είναι θεμελιωδώς σταθερά.
-
Μεθοδολογία: Ένας καινοτόμος υπολογιστικός αλγόριθμος επέτρεψε την προσομοίωση ατομικών δομών χωρίς την ανάγκη επαναλαμβανόμενων μονάδων, υπερκαλύπτοντας παλαιότερους περιορισμούς phys.orgnews.engin.umich.edu.
-
Αποτελέσματα:
-
Τα quasicrystals ScZn₇.₃₃ και YbCd₅.₇ επιβεβαιώνονται ως θερμοδυναμικά σταθερές «φάσεις εδάφους» (ground states) nature.com.
-
Η σταθερότητα προκύπτει κυρίως από την ενθαλπία κι όχι την εντροπία, διαφοροποιώντας τα από το “κατεψυγμένο” γυαλί.
-
-
Τεχνολογικό Άλμα: Η νέα προσέγγιση είναι 100 φορές ταχύτερη από κλασικούς αλγορίθμους, αξιοποιώντας γειτονικούς επεξεργαστές και GPU clusters, ανοίγοντας δρόμο για μελέτη πολύπλοκων υλικών και κρυσταλλικών ελαττωμάτων.
Εφαρμογές & Προοπτικές
-
Υλικά Υψηλής Απόδοσης: Σχεδιασμός quasicrystalline επικαλύψεων με μοναδικές μηχανικές και θερμικές ιδιότητες.
-
Κβαντική Υπολογιστική: Αξιοποίηση ελαττωμάτων quasicrystals ως πλατφόρμες για κβαντικά qubits.
-
Καταλυτικές Διεργασίες: Ανοικτές δομές quasicrystals προσφέρουν βελτιωμένη πρόσφυση για χημική αποσυμπίεση και κατακράτηση CO₂.
Συμπέρασμα
Το «απαγορευμένο» αυτό υλικό—ένα quasicrystal που δεν θα έπρεπε να υπάρχει—ήρθε για να ξαναγράψει τους νόμους της Φυσικής. Με τη νέα κβαντομηχανική μελέτη να επιβεβαιώνει την πραγματική τους σταθερότητα, βρισκόμαστε στην αυγή μίας νέας εποχής στα υλικά επιστήμης.
©ΘΕΡΑΠΕΥΤΗΣ*Οι πληροφορίες που περιέχονται στην σελίδα ΘΕΡΑΠΕΥΤΗΣ
δεν μπορούν να αντικαταστήσουν την γνωμάτευση του ιατρού σας. Αν
αποφασίσετε να ακολουθήσετε κάποια θεραπεία ή διατροφή ρωτήστε τον
προσωπικό ιατρό σας.
Ακολουθήστε μας και στο Facebook
Για να μην χάνεις καμία ανάρτηση, ακολούθησε μας στο GOOGLE NEWS!
Μια φωτογραφία χίλιες λέξεις: Ακολούθησε μας και στο Instagram
Social Plugin