Группа исследователей из Университета Фиренце, Университета Южной Флориды, Калифорнийского технологического института и Принстонского университета обнаружила случай образования квазикристалла во время случайного электрического разряда.

В своей работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа описывает исследование квазикристалла, найденного в песчаной дюне в Небраске.

Квазикристаллы, как следует из их названия, представляют собой вещества, похожие на кристаллы. Они обладают характеристиками, которых нет у обычных кристаллов, например, неповторяющимся расположением атомов. На сегодняшний день квазикристаллы были обнаружены в метеоритах и в обломках ядерных взрывов. В новой работе исследователи обнаружили один из них в песчаной дюне в Сэнд-Хиллз, штат Небраска.

Изучение квазикристалла показало, что он обладает 12-кратной, или додекагональной, симметрией - что редко встречается в квазикристаллах. Любопытствуя, как он мог образоваться и как оказался в песчаной дюне, исследователи провели небольшое расследование. Они обнаружили, что на дюну упала линия электропередачи, вероятно, в результате удара молнии. Они предполагают, что электрический разряд от линии электропередачи или молнии мог привести к образованию квазикристалла.

Исследователи отмечают, что квазикристалл был найден внутри трубчатого куска фульгурита, который, по их предположению, также образовался во время электрического скачка в результате сплавления расплавленного песка и металла от линии электропередачи.

Рассматривая квазикристалл с помощью электронного микроскопа, исследователи смогли определить его состав. При этом они обнаружили кусочки стекла из диоксида кремния, что позволило им понять, что температура внутри песчаной дюны во время электрического разряда должна была достигать не менее 1 710 градусов Цельсия. Они также обнаружили, что квазикристалл был извлечен из области перехода между расплавленным алюминиевым сплавом и силикатным стеклом. Их работа подтвердила, что изучаемый ими объект действительно является квазикристаллом и имеет ранее невиданный состав.

Исследователи делают вывод, что обнаружение квазикристалла в таком месте позволяет предположить, что и другие объекты, скорее всего, образовались в результате ударов молнии или падения линий электропередач. Они также предполагают, что их работа может привести к созданию техники для создания квазикристаллов в лаборатории.