Quasicrystal ditemukan di 'petir membatu'

Sebuah quasicrystal yang kemungkinan terbentuk oleh aliran listrik yang kuat melalui gundukan pasir telah ditemukan oleh para peneliti yang berbasis di AS dan Italia. Tim yang dipimpin oleh Paul Steinhardt di Universitas Princeton, berharap penemuan mereka dapat mengarah pada pengembangan teknik baru untuk membuat quasicrystals buatan dan membantu para ilmuwan menemukan sampel alami lainnya.

Quasicrystals adalah bahan padat dengan struktur atom yang memiliki tatanan jarak jauh, tetapi tidak memiliki simetri translasi yang ditemukan pada kristal biasa. Sebaliknya, mereka menunjukkan simetri rotasi saja, dan susunan yang aneh ini memberi quasicrystals berbagai sifat mekanik, listrik, dan optik yang eksotis. Setelah dianggap mustahil, quasicrystals pertama kali diidentifikasi pada tahun 1982 dan sejak saat itu beberapa teknik berbeda untuk mensintesis bahan-bahan ini telah dikembangkan – termasuk pengendapan uap dan pendinginan lambat keadaan cair.

Di alam, bagaimanapun, kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan quasicrystals sangat jarang dan sampel alami pertama diidentifikasi oleh Steinhardt dan rekannya pada tahun 2009. Yang terjadi selanjutnya adalah ekspedisi ke Siberia dipimpin oleh Steinhardt, mencari sumber sampel itu dan memastikan bahwa itu adalah bagian dari meteorit.

"Petir yang membatu"

Setelah ditetapkan bahwa quasicrystals memang ada di alam, perlombaan untuk menemukan contoh baru. Sekarang, Steinhardt dan rekannya telah menemukan jenis quasicrystal baru dalam sampel fulgurite. Dijuluki "petir membatu", fulgurites adalah tabung bahan menyatu yang dibuat ketika arus listrik besar mengalir melalui pasir. Sampel mereka berasal dari Perbukitan Pasir Nebraska utara-tengah dan ditemukan di dekat saluran listrik yang tumbang, yang menyumbangkan jejak logam pada sampel.

Dengan komposisi kimia Mn_72.3Si_15.6Cr_9.7Al_1.8Ni_0.6, quasicrystal berada dalam butiran berukuran milimeter yang terperangkap di dalam fulgurite. Di sana, quasicrystal hidup berdampingan dengan kisi kubik yang lebih konvensional. Quasicrystal memiliki lapisan atom dengan jarak yang sama, masing-masing dengan simetri rotasi 12 kali lipat – sesuatu yang tidak mungkin terjadi pada kristal biasa dengan simetri translasi.

Kondensat Quasicrystalline Bose–Einstein memberikan sekilas fisika dalam dimensi yang lebih tinggi

Dengan mempelajari sampel tersebut, Steinhardt dan rekannya dapat mengumpulkan petunjuk tentang pembentukannya. Mereka percaya bahwa quasicrystal kemungkinan besar terbentuk selama aliran listrik yang kuat melalui pasir. Ini bisa jadi akibat kabel listrik yang jatuh, sambaran petir, atau kombinasi keduanya. Terlepas dari sumbernya, pelepasan tersebut akan menghasilkan suhu ekstrim lebih besar dari 1710 °C. Ini, kata mereka, akan menciptakan kondisi yang diperlukan untuk quasicrystal untuk terbentuk di wilayah antara jejak paduan aluminium dari kabel listrik dan leburan kaca silikat dari pasir.

Tim Steinhardt berharap penemuannya dapat mengarah pada teknik baru untuk sintesis quasicrystal melalui pelepasan listrik terkontrol di laboratorium. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk merekayasa properti baru yang eksotis dan bahkan dapat membantu mereka mengidentifikasi dengan lebih baik tempat di mana quasicrystals alami dapat ditemukan, baik di Bumi maupun di luar angkasa.

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Prosiding National Academy of Sciences.

• Paul Steinhardt menggambarkan perjalanannya ke Siberia untuk mencari quasicrystals dalam bukunya Jenis Kemustahilan Kedua: Pencarian Luar Biasa untuk Bentuk Materi Baru, yang telah ditinjau di Dunia Fisika.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/quasicrystal-found-in-fossilized-lightning/