Prima pagina arrow SPECTACOLUL CUNOASTERII arrow Un mister neelucidat al lumii minerale      Cvasi-cristalele 27 Jun 2017
Categorii
Prima pagina
SPECTACOLUL CUNOASTERII
ISTORII UITATE
PARANORMAL
FEMINA CLUB
STAREA DE VEGHE
TERRA X
MINUNI ALE LUMII
CONSULTATII FARA PLATA
TERAPII COMPLEMENTARE
BLITZ
HOROSCOP
ASTAZI IN ISTORIE
VERIFICATI-VA CUNOSTINTELE
FORUM
STIRI
BILETE DE AVION
PROGRAM TV
FELICITARI
VREMEA
PROGRAM CINEMA
MAGAZIN .RO
DESPRE NOI
CONTACT
User Menu
Avem 6 vizitatori online

Un mister neelucidat al lumii minerale      Cvasi-cristalele

Imprimare E-mail
duminică, 21 noiembrie 1999
    
     Structura materiei nu inceteaza sa surprinda oamenii de stiinta. In ceea ce priveste organizarea interna a cristalelor, in anul 1984 a fost anuntata descoperirea unui aliaj natural pe baza de aluminiu si magneziu, care nu corespundea tipurilor de simetrie cunoscute de peste o suta de ani in cristalografie.     
     Structura materiei nu inceteaza sa surprinda oamenii de stiinta. In ceea ce priveste organizarea interna a cristalelor, in anul 1984 a fost anuntata descoperirea unui aliaj natural pe baza de aluminiu si magneziu, care nu corespundea tipurilor de simetrie cunoscute de peste o suta de ani in cristalografie. Cristalele „non-conformiste" aveau o nemaiintâlnita simetrie de ordin 5! De aceea, ele au fost numite „cvasi-cristale", iar decodificarea lor naste in continuare controverse.In ce consta enigma cvasi-cristalelor?    
     Cristalele sunt forme ale starii solide a materiei in care unitatile structurale constitutive (atomi etc) sunt dispuse intr-o riguroasa ordine geometrica. Cele clasice se conformeaza ordinelor de simetrie 2, 3, 4, 6... si nici un tip care respecta legile cristalografiei nu are o simetrie de ordin 5. Se stia, pâna acum, ca retelele de atomi sunt atât de bine organizate, incât retelele lor in plan se pot repeta si in spatiu, dupa trei dimensiuni. Cele mai raspândite exemple sunt diamantul (retea cubica) si grafitul (retea hexagonala) - ambele fiind pe baza de atomi de carbon. Ilustrarea geometriei perfecte a cristalelor clasice se poate face recurgând la imaginea placilor de faianta depuse pe un perete (deci in plan): daca placile au forma patrata, triunghiulara (triunghi echilateral) sau hexagonala, ele umplu perfect peretele, fara a lasa zone libere. Acelasi lucru se intâmpla si in spatiu, in trei dimesiuni, cu cubul, piramida triunghiulara si respectiv cu prisma hexagonala. Cvasi-cristalele, având o simetrie de ordin 5 - dovedita prin diagrama de difractie, acea carte de vizita a cristalelor realizata cu ajutorul razelor X, care sunt deviate intr-un mod specific de atomii din retele -, nu pot umple perfect spatiul. Acest fapt se constata la poliedrele dodecaedru (care are 12 fatete) si icosaedru (20 de fatete), care nu exista in natura.    
     Faptul ca enigmaticele cvasi-cristale totusi exista in regnul mineral inseamna ca ele au atomii dispusi in mod regulat, dar neperiodic. Ele reprezinta o noua forma de organizare a materiei, intermediara intre materialele amorfe (structuri dezordonate, haotice) si cristale (structuri perfect ordonate). Este ceea ce se numeste cvasi-periodicitate. Pe o suprafata plana, exemplul reprezentativ il constituie pavajul realizat de matematicianul Roger Penrose, in care exista combinatii ce umplu perfect desenul, având la baza rombul si formând stele si pentagoane care nu se repeta dupa nici o regula fixa. Numai ca, „jucându-se de-a geometria" - in 1972, cu 12 ani inainte de marea descoperire -, Penrose a reusit sa umple o suprafata plana. Ar putea fi forma romboedrica secretul existentei cvasi-cristalelor, atunci când ele sunt proiectate intr-un spatiu teoretic cu 5 dimensiuni? Atunci cum de exista in realitate cvasi-cristale? Poate reprezenta „pavajul Penrose" structura plana a celei spatiale a cvasi-cristalelor?    
         
     „Razboiul" ipotezelor    
         
     Teoreticienii nu sunt unanimi in a sustine modelul Penrose, pentru ca persista mari indoieli in ceea ce priveste corespondenta dintre modelele matematice si realitatea fizica. De asemenea, se stie ca diagramele de difractie nu sunt intotdeauna reprezentative. Si, mai presus de toate, cum sunt dispusi atomii in cvasi-cristale, astfel incât, prin legaturile regulate dar nerepetate dintre ei, sa poata constitui un solid de tip cristalin? Ceea ce contrazice modelul Penrose este chiar aceasta imposibilitate de a localiza masa atomica in totalitatea ei.    
     O teorie recenta incearca sa explice organizarea cvasi-cristalelor prin roiuri (aglomerari) de atomi de acelasi tip, care au zone comune, dispuse intr-o configuratie in care energia interna este minima - regula a stabilitatii cristalelor. Practic, adeptii acestei ipoteze resping geometrizarea cvasi-cristalelor, afirmând ca materia nu s-ar complica singura pentru a genera sisteme complexe având la baza rombul.    
     Dar mai exista o teorie fundamental geometrica ce sustine ca la baza alcatuirii acestor cristale nonconformiste ar sta decagonul (zece laturi). Acesta, desi in mod normal nu acopera perfect o suprafata plana (ca romburile lui Penrose), se suprapun pentru a echivala unui pavaj echivalent cu cel format din romburi. Insa in toate ipotezele, „scenariile" matematicienilor se lovesc de necesitatea ca, din punct de vedere fizic, sa existe o stabilitate energetica interna bine definita, fara de care un solid, fie el si cvasi-periodic, nu se poate constitui. Nici una din teoriile enuntate pâna acum nu se conformeaza acestui imperativ al lumii minerale.De la vase de bucatarie la... aerospatiale    
     In timp ce structura cvasi-cristalelor ramâne controversata, proprietatile lor fizice sunt cunoscute. Rau conducatoare de caldura si electricitate, dar extrem de dure, aceste „miracole" naturale au putut fi reproduse pentru a conferi insusiri mecanice superioare unor materiale compozite de inalta tehnologie, cum ar fi fibrele carbon-carbon. Astfel, daca primele aplicatii au fost modeste, limitându-se la ...vase de bucatarie, acum cvasi-cristalele sunt folosite in industria aeronautica si aerospatiala. Discurile de frâna de la avionul Airbus sau unele componente ale rachetei „Ariane" au la baza tesaturi cvasi-periodice extrem de performante. S-a reusit fabricarea aliajelor cvasi-cristaline combinând aluminiul cu paladiul si reniul, sau cu cupru-paladiu. Acestea au o excelenta comportare fizica in medii agresive, rezistând excelent la coroziune, eroziune si oxidare, fiind in acelasi timp excelente izolatoare termice. Si din acest punct de vedere, cvasi-cristalele reprezinta o „mana cereasca" pentru tehnologiile de vârf din domeniul materialelor speciale. Pe de alta parte, aceste aplicatii sunt studiate din punct de vedere teoretic, pentru a fi descoperit secretul geometrico-fizic ce dainuie de 15 ani.
 
< < articolul precedent   articolul urmator > >

Cauta in arhiva magazin.ro
ABONAMENTE LA REVISTA MAGAZIN

Cititorii fideli ai revistei noastre au la dispozitie articolele cele mai interesante direct online, in aceasta pagina de internet. Exista, insa, si o alta categorie de cititori fideli care prefera editiile tiparite, prin care noi incercam sa ajungem in toate colturile tarii. Pentru acestia exista optiunea abonamentului, una dintre cele mai sigure si mai facile metode de a intra, saptamanal, in posesia revistei MAGAZIN.

Nu ezitati sa va abonati!

Abonamentul se poate face fie direct la redactie (pentru aceasta trebuie sa completati mandatul postal pe care il obtineti de la orice Oficiu Postal dupa modelul reprodus mai jos, achitand pentru: 1 luna 6,00 lei; 2 luni 12,00 lei; 3 luni 18,00 lei; 4 luni 24,00 lei; 5 luni 30,00 lei; 6 luni 36,00 lei), fie prin Oficiile Postale (Revista Magazin figurand la pozitia 19355 din Catalogul Publicatiilor).

CONTACT

Telefon:
021. 317. 89. 65
021. 317. 89. 66

GSM
0722. 625. 622
 
Fax
021.317. 89.65
 
Email:

Aceasta adresa de e-mail este protejata impotriva spamului, JavaScript trebuie activat a putea vizualiza pagina.

Incercam astfel sa nu ii dezamagim in nici un fel pe cititorii nostri, o preocupare de la care nu am abdicat niciodata, pe parcursul ultimelor decenii.

Aboneaza-te la newsletter
Email:

Subscribe Unsubscribe
Sondaj
Cele mai noi articole
» Primul robot umanoid printat 3d
» Batalia pentru Dardanelle
» Cazul Certesti – 1996
» Tratamente cosmetice de succes
» Friptura marinata din carne de porc
» Ziua in care masinile scriu poezii
» Manastirea Dervent
» Umor suprarealist
» Eniovden – o sarbatoare a Soarelui si a focului
» Exista un virus al nebuniei?
» Iedera, nu doar o planta decorativa
» Mishima, onoare si dezamagire
» Twin Peaks 2017 – mai straniu, mai socant, mai incitant
» Horoscopul saptamanii: 19-25 iunie 2017
» 15 iunie 1330 – S-a nascut Edward, „Printul negru”
» Tema: „INFERNUL”
» Pitagora, matematician si guru
» Cum se primesc invadatorii
» Intâlniri la Bâlea Lac si in Muntii Ciucas
» 4 masti eficiente
Cele mai populare articole...
» Adevarul despre pasiunile erotice ale Mariei-Tereza
» Calciul si magneziul - vitale pentru sanatate
» Tiroida, o glanda mica, probleme mari
» Sfaturile bioterapeutei Djuna
» Ce a ascuns Charles Darwin?
» Luna va disparea de pe bolta cereasca
» Haremul - inchisoarea femeilor favorite (2)
» Bolile se vor auto-vindeca
» Hernia de disc, o boala la moda
» Pe Marte exista viata!
» Haremul - inchisoarea femeilor favorite
» In Peru exista un loc miraculos, unic in lume: Lacul care aduce copii
» 3 pozitii de relaxare
» Viciul care duce la buna-dispozitie
» Iuda intr-un manuscris controversat
» Miracolul lumii invizibile: Lumea dupa Nilsson
» Psoriazisul, vindecat de pesti!
» O rapire OZN in Florida
» Corp ceresc condamnat la moarte
» "Teapa" gripei aviare


Arhiva: » 1 » 2 » 3 » 4 » 5 » 6 » 7 » 8 » 9