Primul cristal temporal vizibil cu ochiul liber, creat de fizicieni. La ce poate fi folosit?
Fizicienii au făcut recent o nouă descoperire în domeniul enigmatic al cristalelor temporale. Pentru prima dată, a fost construit un cristal temporal care poate fi văzut direct cu ochiul liber, unduindu-se într-o serie de dungi în culori neon.
Structura cristalului temporal ar putea deschide o lume cu totul nouă de posibilități tehnologice, inclusiv noi măsuri anti-contrafacere, generatoare de numere aleatorii, coduri de bare bidimensionale și dispozitive optice.
Existența cristalului temporal contrazice o lege a termodinamicii
Cristalele temporale sunt un fenomen foarte recent. Existența lor a fost prevăzută în 2012 de fizicianul teoretician american Frank Wilczek.
Ideea acestuia a fost inițial respinsă de unii fizicieni ca fiind un concept care încalcă legile și riscă să încalce o regulă cheie a termodinamicii.
Apoi, în 2016, o echipă de fizicieni americani a raportat că le-a observat într-un experiment.
Citește și: Variantă revoluționară de panouri fotovoltaice. De 1.000 de ori mai eficiente decât cele clasice
Dar vă întrebați, probabil, ce sunt aceste cristale temporale, de fapt? Iată varianta scurtă de răspuns.
Materialele cristaline precum diamantul, cuarțul și sarea sunt rețele atomice tridimensionale compuse din particule care se repetă în spațiu, un fel de junglă geometrică cu atomii așezați la intersecții.
Puteți lua orice secțiune a rețelei și o puteți suprapune perfect peste alta.
Un cristal temporal este un model de particule într-o dimensiune temporală: cu alte cuvinte, cristalele temporale se repetă nu doar în spațiu, ci și în timp.
Particulele lor oscilează cu o sincronizare care se repetă în așa fel încât și ea poate fi suprapusă.
Cristalele temporale sfidează una dintre legile termodinamicii - Foto: edfuturetech.com (cu rol ilustrativ)
În mod critic, oscilația încalcă simetria temporală, funcționând în aparentă sfidare a oricăror ritmuri din mediul lor.
Potențialul cristalelor temporale, atât pentru explorarea comportamentului cuantic, cât și pentru aplicații tehnologice, este destul de interesant.
De aceea, oamenii de știință doresc să le studieze proprietățile și să descopere ce le face să funcționeze.
Citește și: Singurul loc din lume unde poți găsi diamante și le poți păstra. De ce oamenii nu dau năvală acolo?
„Acestea pot fi observate direct la microscop și chiar, în condiții speciale, cu ochiul liber”, spune fizicianul Hanqing Zhao de la Universitatea din Colorado Boulder, citat de sciencealert.com.
Zhao și colegul său, fizicianul Ivan Smalyukh de la Universitatea din Colorado Boulder, au creat cristalul lor temporal din cristale lichide – același material care se găsește în ecranele LCD utilizate în mod obișnuit la ceasuri și televizoare.
Acestea sunt formate din molecule în formă de baston care se comportă puțin ca un lichid și puțin ca un cristal.
Cercetătorii au prins cristalul lichid între plăci de sticlă acoperite cu un colorant fotosensibil.
Când au iluminat proba cu anumite tipuri de lumină, moleculele de colorant s-au polarizat sau și-au schimbat orientarea, exercitând presiune asupra cristalului lichid.
Această presiune a creat îndoituri în cristalul lichid, care au interacționat între ele într-o serie complexă de pași, generând un model de mișcare care s-a repetat timp de ore, chiar și în condiții de lumină și temperatură variabile. Aceste modele au fost observate în probă ca o serie ondulată de dungi colorate.
„Totul se naște din nimic”, spune Smalyukh, potrivit sursei citate. „Tot ce trebuie să faci este să luminezi, și întreaga lume a cristalelor temporale apare.”
Deși rezultatele studiului îndeplinesc cerințele stricte pentru a fi clasificate ca cristale temporale, cercetătorii spun că există suficient spațiu pentru analizarea în continuare a proprietăților cristalelor temporale în diferite sisteme.
În privința explorării modului în care cristalele temporale se manifestă în diferite regimuri, cercetătorii cred că pot apărea diferite seturi de criterii.
Între timp, potențialul de aplicare practică care poate fi observat în prezent este profund intrigant.
„Aplicațiile tehnologice potențiale în dispozitive optice, generatoare fotonice de cristale spațiu-timp, telecomunicații și proiecte anti-contrafacere pot semnala începutul unei frontiere interesante pentru cristalele de timp și spațiu-timp, unde progresele cercetării fundamentale ar putea stimula utilitatea tehnologică”, mai afirmă Zhao și Smalyukh.
