15 апреля – ИА SM.News. Представьте доску для игры в шахматы. Можно взять квадрат 2х2 из двух черных плиток и двух белых, а после копировать и вставлять его до той поры, пока у нас не выйдет целая шахматная доска. Подобные «периодические» структуры, в которых повторяются узоры, есть в кристаллах. Например, в крупинке соли. На уровне атомов она выглядит как решетка из натрия и хлора. Можно скопировать и вставить решетку из одного места крупинки и она совпадет с любым другим местом кристалла.
Но квазипериодическая структура способна ввести в заблуждение. Возьмем к примеру мозаику Пенроуза, которая изображена на картинке выше. При первом взгляде кажется, что геометрические плитки из ромбов располагаются в правильном порядке, но если такой узор копировать и вставлять — он не совпадет. Ученые давно пробуют сделать синтез материалов с квазипериодической внутренней структурой. Создание таких узоров из углеродных частиц при помощи ультразвука и стало одним шагом на пути к этому.
В ходе исследования ученые поняли, что достаточно двух пар генераторов УЗ-волн, расположенных параллельно, чтобы частицы собрались в квазипериодической структуре. После этого были предприняты попытки использовать 4 пары генераторов. После расчетов и экспериментов исследователи доказали, что это возможно.
Четыре пары УЗ-генераторов были установлены в вершинах восьмиугольной сетки с углеродными наночастицами, взвешенными в воде. При контроле частоты и интенсивности колебаний звуковых волн ученым удалось организовать из частиц узор, напоминающий мозаику Пенроуза. Теперь исследователи работают над созданием материала с такой внутренней структурой на основе полимерного соединения.
Работа ученых была опубликована в журнале Physical Review Letters.
в наших соцсетях
