Tajemnica eksplozji kryształów rozwiązana

crystal

Dlaczego pewien typ kryształu pod wpływem światła eksploduje na odległość ponad 10000 razy większą niż jego rozmiar? Zagadkę rozwiązali naukowcy z Rosji i Japonii.

Szybkie ruchy kryształów są wynikiem naprężeń wygenerowanych w krysztale podczas naświetlania. W poddanym silnej symulacji światłem krysztale następują zmiany strukturalne.

Badacze pod przewodnictwem Eleny Boldyrevej z Novosibirsk State University w Rosji, wykonali kryształy z kobaltowego kompleksu [Co(NH3)5(NO2)]Cl(NO3).

Podczas zderzenia wiązki fotonów z kompleksem następuje izomeryzacja – azotanowy ligand związany z atomem azotu wiąże się z atomem tlenu zastępując dotychczasowy. Zmiana wywoływana przez światło, powoduje reakcję skierowaną prostopadle do naświetlanego podłoża. Taki rozkład sił wywołuje powstanie maksymalnych możliwych do uzyskania naprężeń wewnątrz kryształu. Naprężenia powodują wyginanie i pękanie warstw, a w rezultacie eksplozję i odrzut części kryształu na odległość 102–105  razy własnej długości.

Boldyreva i zespół mają nadzieję, na wykorzystanie w przyszłości „ogromnej mechanicznej makroskopowej reakcji” przy tworzeniu materiałów biomimetycznych.

Źródło:
[1] Naumov, P., Sahoo, S. C., Zakharov, B. A. and Boldyreva, E. V. (2013), Dynamic Single Crystals: Kinematic Analysis of Photoinduced Crystal Jumping (The Photosalient Effect) . Angew. Chem. Int. Ed.
[2] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201303757/abstract | 09.08.2013
[3] Crystal by OiMax, flickr.com, CC BY 2.0

Dodaj pierwszy komentarz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *