Zinātnieki ir radījuši jauna tipa vielu, kas uzvedas neparasti un gandrīz maģiski. To sauc par laikristālu, jo tā iekšējā kārtība atkārtojas ne tikai telpā, bet arī laikā. Vienkāršoti sakot, šāds materiāls pats no sevis nepārtraukti un ritmiski mainās.
Laikristāls, ko var ieraudzīt savām acīm
Šoreiz laikristāls nav paslēpts sarežģītā kvantu eksperimentā. To var novērot zem mikroskopa un noteiktos apstākļos pat saskatīt ar neapbruņotu aci. Tas padara šo parādību daudz pieejamāku gan zinātniekiem, gan nākotnes tehnoloģiju izstrādātājiem.
Pētījums parāda, ka laikristāli nav tikai teorētiska vai tālas nākotnes ideja. Tie var veidoties no materiāliem, kurus jau šobrīd izmantojam ikdienas ekrānos. Šāds atklājums paplašina mūsu izpratni par vielu uzvedību un paver ceļu jauniem pielietojumiem nākotnē.
Jums varētu patikt šie:
Kas ir laikristāls?
Parasts kristāls – piemēram, sāls vai ledus – ir ar sakārtotu struktūru, kas nemainās, kamēr kristāls paliek mierā. Laikristālā kārtība ir citāda: tas it kā kustas un “dejo” noteiktā ritmā. To var salīdzināt ar atkārtotiem rakstiem, kas maina formu, bet atkal un atkal atgriežas vienā un tajā pašā ciklā.
Agrāk šādus kristālus izdevās iegūt tikai ļoti zemās temperatūrās un sarežģītos laboratorijas apstākļos. Tie izpaudās kā niecīgi kvantu efekti, kurus gandrīz nebija iespējams tieši novērot. Tagad ir izstrādāta laikristāla versija, ko var pētīt daudz vienkāršāk.
Kā tas tika radīts?
Zinātnieki izmantoja šķidros kristālus – tos pašus materiālus, kas sastopami LCD ekrānos. Šķidrie kristāli ir stāvoklis starp šķidrumu un cietu vielu: to daļiņas var sakārtoties noteiktā virzienā, vienlaikus saglabājot elastību.
Pētnieki ievietoja šķidros kristālus starp divām ar krāsu pārklātām stikla plāksnēm. Kad uz paraugu vērsa gaismu, krāsas daļiņas pagriezās un it kā saspaida šķidros kristālus. Materiālā spontāni izveidojās daudzi mazi virpuļi, kas sāka pulsēt un griezties atkārtotā ritmā. Svarīgi, ka šī kustība palika stabila pat tad, ja apkārtējie apstākļi nedaudz mainījās.
Kāpēc šis atklājums ir nozīmīgs?
Rezultāti parāda, ka laikristāli var veidoties ne tikai ārkārtējos, īpašos apstākļos, bet arī salīdzinoši parastos materiālos. Tas padara to izpēti vienkāršāku, ātrāku un lētāku. Vienlaikus tas palīdz labāk saprast, kā dabā rodas sakārtotības un nepārtrauktas kustības apvienojumi.
Jums varētu patikt šie:
Pētnieki uzskata, ka šādi ritmiski raksti nākotnē varētu iegūt praktisku pielietojumu. Tie, piemēram, varētu kalpot kā jauns, grūti viltots drošības elements, jo precīzi atdarināt kustīgu rakstu būtu ļoti sarežģīti. Tāpat tiek apsvērts, ka šādas struktūras varētu izmantot informācijas glabāšanai vai arī kā īpaši jūtīgus gaismas sensorus, kuriem nav nepieciešams papildu enerģijas avots.
Kas notiks tālāk?
Viena no šī pētījuma pievilcīgākajām iezīmēm ir tā vienkāršība. Lai novērotu parādību, nav vajadzīgas milzīgas iekārtas vai ekstremāli zema temperatūra. Pietiek ar šķidrajiem kristāliem un gaismu, un tas paver iespējas ļoti dažādiem eksperimentiem.
Pētnieku grupa cer, ka šajā jomā tagad iesaistīsies vairāk zinātnieku un inženieru. Jo vairāk eksperimentu tiks veikts, jo ātrāk kļūs skaidrs, kādas reālas tehnoloģijas iespējams radīt no materiāla, kas atrodas regulārā, laikā atkārtojošā kustībā.
