Kvazikristali su tajanstvene strukture čije se postojanje dugo smatralo nemogućim. Posjeduju atome raspoređene u urednim uzorcima koji se, za razliku od atoma običnih kristala, nikada ne ponavljaju. Sada su znanstvenici otkrili kako najstariji poznati umjetni kvazikristal možda ima neočekivano podrijetlo - prvi test atomske bombe.

Kvazikristali se često smatraju osjetljivim stanjima materije "koja se mogu formirati samo ako su uvjeti takvi", rekao je viši autor studije Paul Steinhardt, teorijski fizičar na Sveučilištu Princeton u New Jerseyju. Ali znanstvenici pronalaze više dokaza o kvazikristalima koji se formiraju tijekom snažnih udarnih valova, poput onih iz izvanzemaljskih udara ili nadzvučnih projektila ispaljenih na metalne ploče.

"To je, naravno, dovelo do pitanja: Mogu li postojati kvazikristali koji vrebaju u ostacima drugih šok pojava, poput atomske eksplozije?", rekao je glavni autor studije Luca Bindi, geolog, mineralog i kristalograf na Sveučilištu Firenca u Italiji.

Znanstvenici su analizirali ostatke prve detonacije nuklearne bombe, test Trojstva na poligonu za bombardiranje Alamogordo u Novom Meksiku 1945. Nastala vatrena kugla spojila je okolni pijesak u stakleni materijal poznat kao "trinitit". Iako je većina trinitita zelena, istraživači su se usredotočili na crveni trinitit, koji je bogat metalima iz 30-metarskog tornja koji podupire bombu i okolne kilometre bakrenih žica koje su povezane s opremom za snimanje.

U metalnoj grudi širokoj samo 10 mikrometara - otprilike desetina širine prosječne ljudske kose - znanstvenici su otkrili kako je eksplozija sintetizirala ranije nepoznati kvazikristal od silicija, bakra, kalcija i željeza. Njegov uzorak peterostrukih, trostrukih i dvostrukih simetrija su oni koji se očekuju od 20-jednostranih ikozaedara u obliku nogometne lopte, za razliku od bilo kojeg viđenog u običnim kristalima.

Ovo otkriće "dodaje značajnu novu potporu ideji da visokotlačni šokovi, bilo da se događaju u svemiru u ranom Sunčevom sustavu, u laboratoriju ispaljivanjem projektila na metu, ili u atomskoj eksploziji, mogu dovesti do novih oblika materije koji prije nisu bili poznati - u ovom slučaju novih oblika kvazikristala", kazao je Bindi.

Istraživači će možda htjeti istražiti druge ekstremne događaje, kao što su udari groma, u potrazi za novim oblicima kvazikristala ili čak novim oblicima materije koji još nisu zamišljeni, dodao je Bindi. "Tko zna? Možda bi kvazikristalna građa mogla biti mnogo češća nego što se mislilo i jednostavno promašena do sada."

Znanstvenici su detaljno opisali svoja otkrića na internetu 17. svibnja u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.