När världens första atombomb detonerade i öknen utanför Los Alamos i USA förångades det 30 meter höga testtornet totalt. Ökensanden och kopparkablar på några kilometers avstånd smälte i ett enda ögonblick. Ett helt nytt material skapades som bestod av kisel, koppar, kalcium och järn och fick namnet trinitit efter namnet på testet – Trinity.
Nu har fysiker upptäckt ett litet korn av kvasikristall i en bit röd trinitit. Det är unikt eftersom nästan alla kvasikristaller som man känner till har tillverkats i laboratorium. Resultatet publicerades i tidskriften PNAS i veckan.
Kristallen ingen trodde på
Kvasikristall är en ovanlig struktur som upptäcktes i ett experiment år 1982 av israelen Dan Shechtman och som för det belönades med Nobelpriset i kemi 2011. Till en början var det få som trodde på Dan Shechtman eftersom den typen av kristaller inte borde kunna finnas enligt läroböckerna.
Idag har man framställt upp till 300 olika typer av kvasikristaller. För bara några år sedan upptäcktes den allra första naturliga kvasikristallen – i en meteorit som har förvarats i en monter på ett museum i italienska Florens.
Ingredienserna fanns i omgivningen
Kvasikristallen som nu har hittats i en bit trinitit är den allra första som människor har skapat, om än oavsiktligt. Den höga temperaturen och det höga trycket tillsammans med god tillgång på kiseloxid från sandöknen, koppar från kablar och testtornet av järn som helt förstördes i detonationen gjorde det möjligt. Men det finns fortfarande obesvarade frågor om hur det gick till.
– En förutsättning för att bilda kvasikristaller är att det inte får finnas syre närvarande och hur den här processen har kunnat vara syrefri har inte artikelförfattarna kunnat svara på, säger Cesar Pay Gómez som är strukturkemist vid Ångströmslaboratoriet i Uppsala och forskar på kvasikristaller.
Letar efter unika egenskaper
Det är en helt ny typ av material som forskarna ännu har väldigt lite kunskap om.
– Först måste vi helt förstå själva strukturen på kvasikristaller, och nu undersöker vi om det finns någon enskild egenskap som bara kvasikristaller har. Det vet vi inte ännu, säger Cesar Pay Gómez .
Han säger att förhoppningen är att hitta en helt ny grupp av magnetiska material som består av kvasikristaller. Men vad ska man då använda dem till?
– För oss forskare är fantasin ett viktigt redskap, men fantasin räcker inte alltid till. För hundra år sedan kunde ingen föreställa sig smartphones. Vi måste hitta de nya materialen för att sen hitta nya applikationer, säger Cesar Pay Gómez .