Энтропия может создавать квазикристаллы

Квазикристаллы - это твердые компоненты, которые обладают порядком, но без единого узора или ячейки, что повторяется.

Энтропия является мерой количества способов организации компонентов системы. Хотя зачастую она связана с беспорядком, энтропия может также приводить объекты к определенной структуре. Ключевой фигурой в этом исследовании является тетраэдр - трехмерный четырехсторонний треугольный многогранник, что появляется в области нанотехнологии и биологии.

 "Тетраэдры являются простейшими правильными многогранниками, а квазикристаллы - одни из наиболее сложных и красивых структур в природе. Это удивительно и совершенно неожиданно, что энтропия может производить такой уровень сложности", сказал Шарон Глотзер, профессор Мичиганского университета.

(Компьютерная модель квазикристалла, полученная с помощью энтропии)

Находка может привести к разработке целого ряда новых материалов, вытекающих из свойств этой структуры, сказал Рольф Печек, профессор физики из Case Western Reserve, который помогал с математической характеристикой структуры. "Квазикристалл будет иметь свойства, отличные от обычных кристаллов или других объектов", говорит Печек.

Исследователи в восторге от возможностей применения новой структуры.

"Будучи сделанным из определенных материалов, новый квазикристалл может обладать уникальными оптическими свойствами, которые могли бы быть очень интересными и полезными," сказал Питер Паллфи-Мухорай, профессор Кентского государственного университета и сотрудник на этой работе. Возможное использование включает коммуникации и стелс-технологий.

 Исследование финансируется Управлением научных исследований ВВС и Национальным научным фондом.