Ученые создали самовосстанавливающиеся кристаллы с аномальной упругостью

Ученые из Германии и США совершили прорыв в материаловедении — им удалось создать уникальные кристаллы, поведение которых противоречит классическим законам физики. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), пишет «Газета.ru».

Особенность новых структур, названных «кристаллами с поперечным взаимодействием», заключается в их аномальных свойствах. В отличие от традиционных твердых тел, эти кристаллы демонстрируют так называемую «аномальную упругость»: при растяжении они не удлиняются, а начинают скручиваться.

Ключевая особенность открытых структур — способность к самоорганизации. При сильном трении частицы внутри кристалла начинают вращаться и толкать друг друга перпендикулярно линии соединения центров. Это приводит к распаду кристалла на мелкие вращающиеся фрагменты. Однако после разрушения структура способна самостоятельно восстановиться, собравшись обратно в единое целое.

Исследование выявило еще одно парадоксальное свойство: в отличие от классических термодинамических процессов, где кристаллы стремятся к укрупнению, эти структуры ведут себя противоположным образом. Большие кристаллы со временем распадаются на более мелкие, тогда как малые — растут до достижения критического размера.

Профессор Чжи-Фэн Хуан из Университета Уэйн-Стейт, возглавлявший исследование, подчеркнул фундаментальное открытие: между скоростью вращения частиц и критическим размером фрагментов существует строгая зависимость.

По словам профессора Хартмута Левена из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, система вращающихся элементов демонстрирует совершенно новое, нелинейное поведение. При высокой концентрации такие объекты формируют твердое тело с необычными свойствами материи, открывающими перспективы для создания принципиально новых материалов.

Ранее сообщалось, что были названы семь признаков проблем с финансовой безопасностью.