Οι επιστήμονες μιμούνται τη μικροβαρύτητα για να αναπτύξουν τέλεια κρύσταλλα

Πηγή: New Scientist, 12 Αυγούστου 2007

Μία από τις λίγες επιστημονικά επιτυχημένες ιστορίες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) είναι η χρήση του για να αναπτυχθούν μεγάλα, καθαρά κρύσταλλα με τη βοήθεια της μικροβαρύτητας.

Τα κρύσταλλα που δημιουργούνται στη Γη αναπτύσσουν αναπόφευκτα ατέλειες. Και καθώς αναπτύσσεται ο κρύσταλλος με τη βοήθεια ενός διαλύματος, γύρω του δημιουργείται μια μικρή ζώνη υγρού.

Αυτό το υγρό, όντας πιο ελαφρύ, επιπλέει προς τα πάνω, δημιουργώντας έτσι ρωγμές πάνω στον κρύσταλλο.

Τώρα, επιστήμονες στο πανεπιστήμιο Radboud στο Nijmegen της Ολλανδία, και στο πανεπιστήμιο Tohoku της Ιαπωνίας, έχουν δείξει ότι ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο μπορεί να μιμηθεί τα αποτελέσματα της μικροβαρύτητας για την ανάπτυξη καθαρών κρυστάλλων.

Η αρχή αυτή εκμεταλλεύεται το βασικό γεγονός ότι τα διαμαγνητικά υλικά - που περιλαμβάνουν τα περισσότερα οργανικά υλικά - απωθούνται από τα πολύ ισχυρά μαγνητικά πεδία ως αποτέλεσμα των αλλαγών στην τροχιακή κίνηση των ηλεκτρονίων τους.

Η προσέγγιση χρησιμοποιεί την ίδια αρχή που υιοθετήθηκε κατά την αιώρηση ενός ζωντανού βατράχου το 1997, είπαν οι ερευνητές.

Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, η ομάδα διαπίστωσε ότι ρυθμίζοντας το μαγνητικό πεδίο που παρήχθη από έναν μαγνήτη 33 tesla, ήταν δυνατό να εξουδετερωθεί η δύναμη της βαρύτητας, ακινητοποιώντας τα ρεύματα μεταφοράς γύρω από τον κρύσταλλο που δημιουργείται.

Οι επιστήμονες είπαν ότι η νέα τεχνική θα μπορούσε να δώσει έναν φτηνότερο και ευκολότερο τρόπο για να παραχθούν κρύσταλλα της ίδιας ποιότητας με εκείνα που δημιουργήθηκαν σε πειράματα μικροβαρύτητας στο ISS.

Και το περισσότερο, η τεχνική αυτή θα είναι γρηγορότερη και πολύ φτηνότερη από τα κρύσταλλα που αναπτύσσονται στο διάστημα.

Οι επιστήμονες είπαν ότι χρησιμοποίησαν τους μαγνήτες για αρκετό χρόνο για να δείξουν ότι θα μπορούσαν να ελέγξουν την ανάπτυξη. Το επόμενο βήμα τους θα είναι να σχεδιαστούν μαγνήτες που να μπορούν να δουλέψουν για αρκετό χρόνο για την κατασκευή μεγάλων κρυστάλλων.

Τα συμπεράσματα αυτά εμφανίζονται στο περιοδικό Applied Physics Letters.