Królewska Szwedzka Akademia Nauk wyróżniła tegoroczną Nagrodą Nobla w dziedzinie Chemii Daniela Shechtmana z Izraela. Nagrodzono go za odkrycie kwazikryształów, szczególnej postaci ciała stałego, w której atomy układają się w pozornie regularną i uporządkowaną strukturę, która jednak się nie powtarza.

Posłuchaj rozmowy Grzegorza Jasińskiego z prof. Januszem Wolnym z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, który tłumaczy niezwykłe właściwości kwazikryształów.

W czasach, gdy Shechtman dokonał swojego odkrycia, na początku lat 80 XX-go wieku, uważano, że taki układ atomów w ciele stałym nie jest możliwy. Dlatego ogłoszenie wyników jego pracy wywołało gorące spory. Kiedy mimo prób wyśmiania jego odkrycia, nadal upierał się przy swoim, poproszono go o odejście z grupy badawczej. Dopiero po latach okazało się, że miał rację, a chemicy musieli na nowo przemyśleć swoje poglądy na temat zasad budowy ciał stałych.

8 kwietnia 1982 roku Shechtman badał stop aluminium i manganu. Gwałtownie schłodzony materiał powinien mieć całkowiecie nieregularną strukturę. Analiza przy pomocy mikroskopu elektronowego wykazała jednak, że atomy ułożone są w regularną strukturę, która się jednak nie powtarza. Nie można na przykład nałożyć jej na siebie przy pomocy przesunięcia. Do tej chwili uważano, że taka powtarzalność jest warunkiem koniecznym istnienia kryształu. Okazało się, że to nieprawda.

Po odkryciu Shechtmana inni badacze zdołali wytworzyć w laboratoriach kwazikryształy innych materiałów, odkryli też takie, które występują w naturalnych minerałach. Zauważyli też, że obecność kwazikryształów może poważnie zmieniać własności stali, na przykład zwiększyć jej twardość w wysokiej temperaturze. Te interesujące własności sprawiają, że naukowcy pracują nad wykorzystaniem kwazikryształów w tak różnych konstrukcjach, jak patelnia i... silnik wysokoprężny.