První atomová bomba v roce 1945 stvořila unikátní materiál, který otevírá nové možnosti pro technologie

Během jaderného testu Trinity 16. července 1945 v poušti Nového Mexika, který byl prvním testem atomové bomby na světě, se spontánně vytvořil zcela nový materiál. Nedávno ho objevil mezinárodní výzkumný tým koordinovaný geologem Lucou Bindim z Florentské univerzity.

Během jaderného testu Trinity 16. července 1945 v poušti Nového Mexika, který byl prvním testem atomové bomby na světě, se spontánně vytvořil zcela nový materiál. Nedávno ho objevil mezinárodní výzkumný tým koordinovaný geologem Lucou Bindim z Florentské univerzity. Identifikovali nový klatrát na bázi vápníku, mědi a křemíku, což je sloučenina, která dosud nebyla pozorována ani v přírodě, ani uměle vytvořena v laboratoři.

Klatráty jsou materiály charakterizované „klecovitou“ strukturou, která uvnitř zachycuje jiné atomy a molekuly, což jim propůjčuje jedinečné vlastnosti. Tyto materiály jsou předmětem velkého technologického zájmu a studují se pro různé aplikace, od přeměny energie (jako termoelektrické materiály schopné přeměňovat teplo na elektřinu) přes vývoj nových polovodičů až po skladování plynů a vodíku pro budoucí energetické technologie.

K objevu nového materiálu se vědci zaměřili na trinitit, silikátové sklo obsahující vzácné kovové fáze. Pomocí technik, jako je rentgenová difrakce, tým dokázal identifikovat klatrát typu I na bázi vápníku, mědi a křemíku v drobné kapičce kovu bohaté na měď, která byla vložena do vzorku červeného trinititu. Vědci uvádějí, že nový materiál se vytvořil spontánně během jaderné exploze. To naznačuje, že extrémní podmínky, jako jsou mimořádně vysoké teploty a tlaky, mohou generovat nové materiály, které je nemožné získat tradičními metodami.

Objev je o to zajímavější, že při stejné detonaci vznikl další velmi vzácný materiál: na křemík bohatý kvazikrystal, který tým expertů pod vedením Bindiho již před několika lety zdokumentoval. Kvazikrystal, jak Bindi tehdy řekl, není krystal, ale velmi se mu podobá. Jeho zvláštností je, že atomové uspořádání, které není periodické, ale téměř takové, vytváří neuvěřitelné symetrie, z nichž vyplývají úžasné fyzikální vlastnosti, mimo jiné velmi obtížně předvídatelné.

Stanovení souvislosti mezi těmito strukturami proto pomáhá vědcům lépe porozumět tomu, jak se atomy organizují v extrémních podmínkách, a rozšiřuje možnosti pro navrhování nových materiálů. Události jako jaderné exploze, údery blesku nebo meteoritické dopady fungují jako skutečné „přírodní laboratoře“, vysvětlují vědci. Umožňují nám pozorovat formy hmoty, které nelze snadno reprodukovat v laboratoři. V podstatě tento výzkum otevírá nové obzory pro vývoj inovativních technologií a ukazuje, že i destruktivní události mohou zanechat objevy užitečné pro budoucnost.