Вчені видобули унікальний матеріал з метеорита, що не підкоряється законам фізики

Американські фізики разом із колегами з Франції експериментально підтвердили існування матеріалу, що поєднує властивості кристала і скла та зберігає стабільну теплопровідність у широкому температурному діапазоні. Йдеться про тридиміт — різновид діоксиду кремнію, який був знайдений у метеориті, що впав у німецькому місті Штайнбах у 1724 році, і також виявлений на Марсі.

Дослідницька група під керівництвом професора Мікеле Сімончеллі з Колумбійського університету використала машинне навчання для моделювання властивостей тридиміту. Їм вдалося отримати єдине рівняння, що описує перенесення тепла як у кристалах, так і у склі, а також у проміжних структурах. Завдяки цьому було передбачено, що тридиміт поводитиметься як гібридний матеріал і не змінюватиме свою теплопровідність при зміні температури.

Після цього науковці разом із лабораторіями Сорбонни провели експерименти зі зразком тридиміту з метеорита. Результати підтвердили: теплопровідність матеріалу залишалася майже незмінною в діапазоні від 80 до 380 Кельвінів, що є унікальним явищем серед матеріалів природного походження.

Досліджувані матеріали включають кристалічний метеоритний тридиміт (ліворуч), тридимітову фазу з кристалічним порядком зв’язків та аморфною геометрією зв’язків (в центрі), а також повністю аморфне кварцове скло (праворуч). Лабораторія Сімончеллі

Вчені прогнозують, що тридиміт може утворюватися також у вогнетривких цеглинах сталеливарних печей після багаторічної термічної дії. Це відкриває перспективи для ефективнішого контролю тепла у промисловості, зокрема у виробництві сталі, що допоможе знизити вуглецевий слід галузі.

Окрім цього, вивчення властивостей тридиміту та інших подібних матеріалів може вплинути на розвиток нових технологій: від створення потужних AI-процесорів до носимих джерел енергії та магнітної обробки інформації. Результати дослідження опубліковані у журналі Pro­ceed­ings of the Nation­al Acad­e­my of Sci­ences.