Nobel z chemii za kwazikryształy

Odkrycie, które zmieniło współczesną wiedzę o strukturze materii uhonorowane nagrodą Nobla

Za odkrycie nowej klasy materiałów, znanych pod nazwą kwazikryształów, przypadła profesorowi nauk materiałowych Danowi Shechtmanowi w tym roku zaszczytna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii. Jego przełomowe badania z zakresu krystaliczności początkowo spotkały się ze sceptycyzmem środowiska naukowego, a później zupełnie zmieniły nasze myślenie o strukturze materii.

Zaszczytne odznaczenie idzie w parze z pokaźną sumą około 1,5 miliona dolarów.

Wszystko zaczęło się w 1982, kiedy Shechtman obserwował pewne stopy aluminium pod mikroskopem elektronowym. Zarejestrował wówczas układy o 10-krotnej symetrii rotacyjnej - co w świetle ówczesnej wiedzy krystalograficznej było sytuacją niemożliwą. W przeciwieństwie do typowym kryształów, w materiałach badanych przez Shechtmana brakowało periodyczności, co oznacza, że nie można było ich przedstawić jako układy geometryczne atomów powtarzające się okresowo w trzech wymiarach. Jednak układy te wykazywały pewnego rodzaju uporządkowanie.

Shechtman wykazał później, że ta klasa materiałów często występuje w stopach wieloskładnikowych i wykazuje 5- lub 10-krotną symetrię rotacyjną, co w konwencjonalnej krystalografii jest zabronione. Jego prace na temat kwazikryształów spowodowały zupełne przedefiniowanie "krystaliczności" - stanu, który dotąd zakładał periodyczność struktury.

Przez wiele lat odkrycie Shechtmana wywoływało gorące dyskusje o prawdziwości otrzymanych wyników. Sceptycy zarzucali błędną interpretację wyników lub pojawienie się artefaktów wynikających z niedoskonałości metody. Co ciekawe, nawet Linus Pauling, dwukrotny laureat Nagrody Nobla potępił koncepcję kwazikryształów, jako niefizyczną. Jednak w ciągu kolejnych lat zaobserwowano je wielokrotnie w różnych zespołach badawczych.

Ich właściwości mechaniczne i termiczne są szeroko wykorzystywane obecnie w zastosowaniach komercyjnych - jak choćby w nieprzywierających i odpornych na zarysowania powłokach w naczyniach do gotowania i pieczenia. Zwykle są to bowiem popularne stopy aluminium, miedzi i żelaza jak również iterbu i kadmu.

W dalszym ciagu prowadzi się też badania podstawowe ich dotyczące.

drukuj ten artykuł  |   poleć artykuł znajomemu

Najświeższe informacje w kanale RSS

Chemical News:

• Policestabilne po gruntownych zmianach
• Ryszard Kunicki odwołany
• Formalina od LANXESSA
• Rekordowy rok Polic
• BASF: przemysł naftowy i wydobywczy
• Restrukturyzacja przynosi efekty
• Rekordowy I kwartał w DuPont
• Poprawa koniunktury za dwa lata
• Procesory pod napięciem
• BASF z prawami do techonologii LFP