V písečně duně na Sand Hills našli kvazikrystal zrozený elektrickým výbojem  
Do jednoho elektrického vedení nad písečnou dunou kdesi v Nebrasce sjel blesk. Mohutný elektrický výboj spekl křemičitý písek s materiálem elektrického vedení a vytvořil doposud nevídaný kvazikrystal. Podobným způsobem bychom snad mohli vyrobit kvazikrystal v laboratoři.
Průřez bleskovcem s pozůstatky elektrického vedení. Kredit: Bindi et al. (2022), PNAS.
Průřez bleskovcem s pozůstatky elektrického vedení. Kredit: Bindi et al. (2022), PNAS.

Kvazikrystaly, jak jejich jméno nenápadně naznačuje, jsou krystalům podobné substance, jejichž vlastnosti se v některých případech liší od „seriózních“ krystalů. Jejich struktura sice není zhola chaotická jako u amorfních látek, ale není ani periodická, jako u běžných krystalů.

 

Luca Bindi (2014). Kredit: Roberto Camini / Wikimedia Commons.
Luca Bindi (2014). Kredit: Roberto Camini / Wikimedia Commons.

Zatím se ukazuje, že kvazikrystaly mají intenzivní sklony být objeveny na velmi dramatických místech. Našli jsme je v meteoritech a na jaderné střelnici, přímo v místě exploze jaderné bomby. Z této pozoruhodné tradice příliš nevybočuje ani nový nález kvazikrystalu, k němuž došlo na písečné duně v malebných Sand Hills, pokrývajících podstatnou část Nebrasky.

 

Dnes již zkušený lovec kvazikrystalů Luca Bindi z italské Università di Firenze a jeho spolupracovníci jsou přesvědčeni, že dotyčný kvazikrystal vznikl v důsledku mohutného a nejspíš zcela náhodného elektrického výboje. Kvazikrystal ze Sand Hills přitom vykazuje dvanáctičetnou, čili dodekagonální symetrii, která je vzácná u už tak vzácných kvazikrystalů.

Přízračná krajina Sand Hills, Nebraska. Kredit: Ammodramus / Wikimedia Commons.
Přízračná krajina Sand Hills, Nebraska. Kredit: Ammodramus / Wikimedia Commons.

 

Pokud jde o vznik kvazikrystalu, badatelé prozkoumali místo nálezu a zjistili, že na dotyčnou písečnou dunu spadlo elektrické vedení, zřejmě v důsledku zásahu bleskem. To vede ke dvěma scénářům vytvoření kvazikrystalu. Buď ho upekl výboj z elektrického vedení anebo k tomu zásadně přispěl samotný zásah blesku.

 

Kvazikrystal byl nalezen uvnitř válcovitě tvarovaného bleskovce, čili šokově metamorfované horniny, která vzniká při zásahu substrátu, v tomto případě převážně písku, intenzivním výbojem elektrického proudu. Obvykle je to blesk, ale pod elektrickým vedením to nejspíš není jediná možnost. V tomto případě tvoří bleskovec spečený písek s přimíseným kovem z elektrického vedení.

 

Bindi a spol. prostudovali kvazikrystal pod elektronovým mikroskopem- Potvrdili, že je to skutečně kvazikrystal a zjistili, že ho tvoří částice skla z oxidu křemičitého. Z toho plyne, že inkriminovaný elektrický výboj musel rozžhavit materiál písečné duny minimálně na 1 710 °C. Rovněž odhalili, že kvazikrystal vznikl v přechodové zóně mezi roztavenou hliníkovou slitinou elektrického vedení a křemičitým sklem. Kvazikrystal takového složení jsme zatím neviděli.

 

Badatelé dospěli k závěru, že bychom mohli najít další kvazikrystaly na podobných místech, kde došlo k extrémním elektrickým výbojům, ať už přírodním nebo umělým. Jejich výzkum by mohl vést k vývoji postupů, jimiž bude možné vytvořit kvazikrystaly v laboratoři, aniž by k tomu byl nutný pád meteoritu anebo exploze jaderné pumy.

 

Literatura

Phys.org 30. 12. 2022.

PNAS 120: e2215484119.

Datum: 03.01.2023
Tisk článku

Související články:

Kvazikrystal z vesmíru     Autor: Dagmar Gregorová (05.01.2012)
Fyzici stopují časové krystaly v běžných krystalech pro děti     Autor: Stanislav Mihulka (05.05.2018)
Trinitit: V místě první jaderné exploze světa objevili unikátní kvazikrystal     Autor: Stanislav Mihulka (18.05.2021)



Diskuze:

A co teprve

Tomáš Novák,2023-01-03 09:09:36

...šoková zrna křemene, zirkonu apod. Při dopadech velkých planetek a jiných masivních impaktech vznikají ještě mnohem zajímavější věci, ale o těch se zatím moc neví. Proč? Jednoduchá odpověď - naštěstí podobné dopady dnes neprobíhají a vše je ukryté pod nánosy mladších sedimentů z geologické minulosti a samozřejmě s časem již poněkud alterované...

Odpovědět

Co to umi

Jozka Divoky,2023-01-03 07:54:17

a kde se toho da pripadne vyuzit? Dik za dodatecne informace..

Odpovědět


Re: Co to umi

Josef Pazdera,2023-01-03 08:33:50

Kvazikrystaly vykazují řadu zajímavých vlastností. Jsou tvrdé a křehké, mají vynikající tepelně izolační vlastnosti, které se využívají k izolaci spalovacích motorů. Užívají se také ke konstrukci zvláštních LED zdrojů světla. Jejich termoelektrické vlasnosti se uplatňují při přeměně tepla v elektrickou energii v solárních panelech. Špatné smáčecí vlastnosti povrchu kvazikrystalů našly využití v konstrukci pánví na pečení. Největším problémem širšího uplatnění kvazikrystalů je, že jsou drahé. O mnohých se soudí, že pochází jen z vesmíru - známe jše z meteoritů. Teď už víme jak by mohly ve vesmíru vznikat. Také se zdá, že by mohlo jít o cestu k výrobě takových kvazikrystalů, které ještě neznáme a o jejichž využití zatím není ani potuchy. To ale neznamená, že jejich využití žádné nebude, spíše naopak.

Odpovědět


Re: Re: Co to umi

Jirka Naxera,2023-01-03 15:01:36

Tak trochu doufam, ze Priroda bude tentokrat pratelska, a ten blesk nakonec potreba nebude.
Bylo by to hezke, vyrabet kvazikrystaly obloukem v kremicitem pisku, 1720 stupnu neni zase tak moc.

Odpovědět


Re: Re: Re: Co to umi

Václav Penam,2023-01-03 16:48:07

Můžete začít,kdyby to bylo tak jednoduché cena by byla jinde.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Co to umi

Jirka Naxera,2023-01-03 23:24:17

Mít to jak poznat, tak už ten experiment na dvorku se svářeškou dělám, šance je malá, ale patent by se jako přilepšnení hodil ;-}

Ale podobné náhody se čas od času stávají, viz třeba https://www.osel.cz/12556-kosmicky-magnet-tetrataenit-je-slibnou-alternativou-vzacnych-zemin.html . Řekl bych, že role "blbce co neví, že něco nejde a tak to udělá" se pořád ještě často podceňuje.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace