El principio de los cuasicristales

Qusicrystal, también conocido como “cuasicristal” o “pseudocristal”, es una estructura sólida entre cristalina y amorfa. En la disposición atómica de los cuasicristales, su estructura está ordenada de largo alcance, lo que es similar a la de los cristales; sin embargo, los cuasicristales no tienen simetría traslacional, que es diferente de los cristales; Los cristales ordinarios tienen dos, tres, cuatro o seis simetrías rotacionales, pero el patrón de difracción de Bragg de los cuasicristales tiene otras simetrías, como la quinta simetría o seis o más simetrías superiores. La composición de la materia está determinada por la disposición de sus átomos. Los materiales sólidos en los que los átomos están dispuestos periódicamente se denominan cristales, aquellos en los que los átomos están dispuestos de manera desordenada se denominan cristales amorfos y los que se encuentran en el medio se denominan cuasicristales. El descubrimiento de los cuasicristales supuso un gran avance en la investigación cristalográfica en la década de 1980.

El 8 de abril de 1982, Shechtman observó por primera vez un fenómeno "anormal" bajo un microscopio electrónico: los átomos de la aleación de aluminio y manganeso adoptan un orden no repetitivo, no periódico pero simétrico. dispuesto de una manera. En aquella época, se creía generalmente que los átomos de un cristal estaban dispuestos en un patrón simétrico que se repetía periódicamente. Esta estructura repetitiva es necesaria para formar un cristal. Es imposible tener el tipo de disposición atómica descubierta por Shechtman en la naturaleza. . Posteriormente, los científicos crearon cada vez más cuasicristales en el laboratorio y en 2009 se descubrieron por primera vez cuasicristales naturales puros.

Este cuasicristal también está relacionado con la secuencia de Fibonacci, en la que cada número es la suma de los dos números anteriores. En 1753, Robert Simson, un matemático de la Universidad de Glasgow, descubrió que a medida que aumenta el número, la proporción entre dos números se acerca cada vez más a la proporción áurea (un decimal infinito y no periódico similar a pi, con un valor de aproximadamente 1.62). Más tarde, los científicos demostraron que la distancia entre los átomos en los cuasicristales también corresponde plenamente a la proporción áurea. En 1982, cuando Shechtman realizó un experimento de "rejilla de difracción", permitió que los electrones se difractaran a través de una aleación de aluminio y manganeso. Descubrió que innumerables círculos concéntricos estaban rodeados cada uno por 10 puntos de luz, lo que era exactamente una simetría de 10 veces. Shechtman pensó "esto es imposible" en ese momento y escribió en su cuaderno: "¿10 veces?" Sin embargo, en 1987, los científicos franceses y japoneses crearon con éxito una estructura cuasicristalina en el laboratorio, los científicos descubrieron las "huellas aromáticas" de; Cuasicristales naturales en muestras minerales obtenidas del lago Hatelka en el este de Rusia. Este nuevo mineral llamado icosaedrita (tomado del icosaedro) está compuesto de aluminio, cobre y hierro. Una empresa sueca también ha descubierto cuasicristales en uno de los aceros más duraderos utilizados en. hojas de afeitar y agujas quirúrgicas utilizadas en cirugías oculares.