Периодичната структура на кристала води до получаване на т.нар. дифракционна картина, която се състои от множество точки, съответстващи на позицията на атомите в елементарната клетка и начина, по който тя се повтаря в обема на кристала. Картината, която Шехтман наблюдавал, обаче не била логична – тя показвала, че
неговият материал е кристален, но се състои от части, които не се повтарят в пространството.
Т.е. той е апериодичен. Първоначално колегите на Шехтман изобщо не приемат откритието. Един от колосите на химията, Линус Полинг, носител на две Нобелови награди, дори го осмива, като намеква, че може би Шехтман трябва да се върне в студентските си години и да си припомни учебниците по кристалография.
Въпреки това Шехтман публикува откритието си и няколко години по-късно квазикристалите вече са хит. Много негови колеги се връщат към стари свои резултати, които преди време са взели за сгрешени, и откриват, че всъщност са получили квазикристали.
Квазикристалите са били откривани и преоткривани години наред, без някой да се осмели да обясни резултатите си. Десет години по-късно откритието на Шехтман води до това, че определението за кристал се променя, като от него отпада изискването да е с транслационна симетрия и за основно изискване се поставя това да са подредена структура, която при изследване с рентгенова дифракция да дава дифракционна картина.
Освен че са красиви, квазикристалите имат и интересни свойства.
Например те са много твърди – за разлика от „обикновените“ кристали, където всяка слаба връзка във или между елементарните клетки се повтаря многократно и периодично в дадено направление и води до крехкост, - апериодичната структура на квазикристалите възпрепятства това. Първите синтетични квазикристали са били доста нестабилни и при загряване са променяли свойствата си, но днес подобни материали се използват например за направа на медицински инструменти и в техниката.
Преди три години в Русия бе направено още едно любопитно откритие, свързано с квазикристалите – те всъщност се срещат и в природата! Нещо, за което учените са се питали години наред след откритието на Шехтман.
Търсенето им се превърнало в изключително систематична работа, при която били изследвани над 10 хил. различни минерала. През 2009 г. идва и пробивът - екип начело с физика Пол Стейнхард от Принстън изследва проба изключително рядък минерал, намерен в едно от най-затънтените кътчета на Камчатка, планината Коряк. В нея са открити следи от минерала стисховит, който се свързва с попадения на метеорити върху земната повърхност. В едно от миниатюрните кристалчета пък, с размер, близък до този на човешки косъм, се озовава малък кристал с квазикристална структура.
Това предполага, че в случая материалът е привнесен от Космоса
и че материали с подобна структура са се получавали още в самото начало на Слънчевата ни система. Дали това наистина е така? Можем само да предполагаме.
Едно обаче е сигурно - дори когато си мислим, че знаем почти всичко за света около нас, все още е възможно да бъдат направени големи открития. И квазикристалите на Шехтман са най-яркото доказателство за това, независимо дали са „космически“ или не.
Божидар Стефанов
