От х:

Днес в x:

Синтезираха невъзможен кристал, съставляващ голяма част от земната мантия

Нова форма на веществото е получена експериментално и обяснена теоретически. Нейното съществуване е смятано досега за невъзможно. При нея елементите в кристалната решетка са съединени не във върховете, а в ръбовете. За доказателството, че такава модификация не може да съществува, през 1954 год. е присъдена Нобелова награда.

Откритието на тази нова форма предвещава революция в материалите и инженерните приложения. Учените предсказват създаванети на свръхтвърди и свръхнетопими материали, а също и пробив в прогнозирането на земетресенията. Откриването на коезит IV и коезит V
- новите модификации силициев диоксид при високо налягане, поднясят три изненади наведнъж и нов поглед върху строежа на силикатните части от вътрешността на Земята

В първата половина на на миналия век американският химик Лайнус Полинг формулира няколко фундаментални правила, на които се подчинява кристалната форма на веществата. Тези правила остават непоклатими почти 65 години, в 1954  год. за откриването им е присъдена Нобелова награда. Сега все пак се оказва, че има изключение от правилата на Полинг.

Колаборация учени от Германия, Русия, Швеция, САЩ и Франция експериментално и теоретично доказа съществуването на кристали, образуващи устойчива форма въпреки правилата на Полинг.

Синтезираният от тях материал не би трябвало да съществува, според днешните представи. Всяка система се стреми към устойчиво сестояние при минимална потенциална енергия. Ние получихме устойчиво състояние при значения на този показател далеч от минимума, казва Игор Абрикосов, руският участник в колаборацията, научен ръководител на лаборатория за нови материали в НИТУ "МИСиС"

Кристал коезит (една от формите силициев диоксид SiO2) с размер около 1/3 от дебелината на човешки косъм бил сложен в клетка между диамантени наковални. Коезитът бил подложен на гигантско налягане - около 700 хиляди атмосфери. В кристала се извършили четири фазови прехода, два от които са новооткрити.

Учените сравнително скоро откриха начин да запазват качествата на кристалите при големи налягания.  Също така в последно време се развиха методите за изследване, които позволяват да се получи информация от такива миниатюрни кристали, какъвто е използваният в експеримента, казва Елена Бикова, н.с. в германския електронен синхротрон (Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY)
При опитите учените установяват, че в две от наблюдаваните за първи път форми на силициев диоксид атомите в кристалната решетка, са съединени не по правилата на Полинг. Откритието ще позволи създаването на нови материали с недостъпни досега свойства.

В наше время този, който владее материалите, той владее света, допълват откривателите. По-нататъшните изследвания ще доведат до създаването на нови устойчиви форми на перовскит — материалът в соларните батарии, и това ще бъде революция в зелената енергетика.

Откритието е от огромен интерес за геохимията и геофизиката. Концентрацията на силициеви съединения в мантията на Земята е над 45%, а налягането в този слой е от порядъка на това в експеримента.

Вероятно голямата част от земната мантия е в новооткритата форма на веществото и това играе съществена роля в разпространението на сеизмичните вълни. Може би изучаването на новите форми ще доведе до точно прогнозиране на земетресенията

Nature Communications, 2018; DOI: 10.1038/s41467-018-07265-z

​​​​​​​Коезит (англ. Coesite) — модификация на SiO2 при високи налягания. Изкуствен аналог на коезита е синтезиран през в 1953 год. от американския химик Лоринг Коз. През 1960 год Юджин Шумейкър открива минерала в метеоритен кратер в Аризона. Коезитът е устойчив при налягания 28−95,5 кбара. При по-малки налягания той преминава в кварц, при по-големи - в стишовит.

Видеа по темата

Facebook коментари

Коментари в сайта

Последни новини