ค้นพบควอซีคริสตัล สมมาตร 12 เท่า ซึ่งกำเนิดขึ้นภายในผลึกสายฟ้า

ในขณะที่พลังงานไฟฟ้าระเบิดออกอย่างรุนแรง มันได้หลอมรวมเข้ากับทรายบางส่วนที่อยู่บริเวณนั้น จนก่อตัวขึ้นเป็น ฟูลกูไรต์ (Fulgurite) หรือที่รู้จักกันในชื่อผลึกสายฟ้า สิ่งนี้ถึงจะพบได้ยาก แต่ก็เป็นเรื่องที่นักวิจัยเข้าใจได้ แต่แล้วพวกเขาก็ได้เจอเข้ากับ "ควอซีคริสตัล (Quasicrystal)" ซึ่งเป็นชนิดที่หายากมากและมันยังถูกสร้างขึ้นภายในฟูลกูไรต์ ซึ่งเป็นวิธีใหม่ที่นักวิจัยไม่เคยรู้มาก่อน

ควอซีคริสตัล (Quasicrystal) ยากมากซึ่งมีสมมาตร 12 เท่า ถูกค้นพบในสถานที่ที่คาดไม่ถึง สิ่งนี้ทำให้นักธรณีวิทยาและนักคณิตศาสตร์สงสัยว่า โครงสร้างแบบนี้อาจถูกมองข้ามไป

ควอซีคริสตัล (Quasicrystal) เป็นรูปแบบของแข็งกึ่งผลึก ที่สามารถเติมช่องว่างทั้งหมดที่มีอย่างต่อเนื่องได้ แต่จะขาดสมมาตรเคลื่อนที่ นอกเหนือไปจากความสมมาตรแบบหมุนของผลึก สิ่งนี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นได้เป็นครั้งแรกในปี 1984 และพบตามธรรมชาติในปี 2009

ภาพตัดขวางของฟูลกูไรต์ที่มีสายไฟหลอมละลายอยู่ตรงกลาง

สำหรับ “ควอซีคริสตัล” ที่ยังไม่ระบุชื่อ ถูกพบภายในตัวอย่างของฟูลกูไรต์ ที่ก่อตัวขึ้นจากทรายและโลหะและสายไฟที่ช็อต ซึ่งได้รับความร้อนอย่างน้อย 1,710°C อย่างไรก็ตามผู้เขียนยังไม่ทราบว่า พลังงานที่จำเป็นในการสร้างควอซีคริสตัลนั้นมาจากสายฟ้าฟาดหรือไฟฟ้าจากสายไฟที่ช็อต

ควอซีคริสตัลชนิดนี้มีความพิเศษมาก เพราะโดยปกติแล้วควอซีคริสตัลจะมีสมมาตรเพียง 2, 3, 4 และ 6 เท่า แต่ควอซีคริสตัลที่มีสมมาตร 5, 8, 10 และ 12 เท่า ต้องใช้วิธีที่พิเศษในห้องปฏิบัติการ และพบในอุกกาบาตประเภทคาร์บอนเชียร์คอนไดรต์และในสถานที่ทดสอบนิวเคลียร์

ควอซีคริสตัลหลายเหลี่ย Ho-Mg-Zn ก่อตัวเป็นทรงสิบสองหน้า

ฟูลกูไรต์ที่มีควอซีคริสตัลมีความยาวประมาณ 2 เมตร แต่มีควอซีคริสตัลอยู่ประมาณ 8 เซนติเมตร นอกนั้นเป็นคริสตัลธรรมดาที่ประกอบด้วยธาตุห้าชนิด ได้แก่ แมงกานีส ซิลิกอน นิกเกิล โครเมียม และอลูมิเนียมในปริมาณที่ต่างกัน …คาดว่าทั้งแมงกานีสและอลูมิเนียม จะมาจากสายไฟ และองค์ประกอบอื่นๆ อยู่ในทรายในท้องถิ่น

สมมาตร 12 เท่า หรือที่รู้จักกันในชื่อ Dodecagonal หมายถึงทุกๆ การหมุน 30 องศา จะทำให้ผลึกควอซีคริสตัลอยู่ในสถานะเดียวกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นกับชั้นอะตอมแต่ละชั้นที่มีระยะห่างเท่ากัน แม้แต่ในควอซีคริสตัลที่ทำในห้องปฏิบัติการ ความสมมาตรแบบ 10 เท่า ก็ยังพบได้ทั่วไปมากกว่าแบบ 2 เท่า นอกจากรูปแบบที่แน่นอนของควอซีคริสตัลที่เป็นของใหม่แล้ว การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่ทรงพลัง อาจเป็นเครื่องมือใหม่เพื่อสร้างควอซีคริสตัล

อ่านเรื่องอื่น

Advertisements
Advertisements
แหล่งที่มาProceedings of the National Academy of Sciences