Zielony kryształ z pustyni skrywał sekret. Sam się potrafi ochłodzić

„Magnetyczna frustracja”, czyli taniec atomów wewnątrz kryształu

Na pierwszy rzut oka atakamit to tylko piękny minerał. Jego prawdziwa magia kryje się jednak w niewidocznej dla oka strukturze. Jak tłumaczą badacze z Centrum Nauk Neutronowych w Jülich, jony miedzi wewnątrz kryształu tworzą niezwykły, niemal niestabilny wzór, przypominający łańcuchy piłokształtne.

To ułożenie prowadzi do zjawiska, które naukowcy poetycko nazywają „frustracją magnetyczną”. W uproszczeniu, cząsteczki nie mogą się „zdecydować”, jak ułożyć się w polu magnetycznym. Zamiast się po prostu uporządkować, ich chaotyczny taniec pod wpływem magnesu prowadzi do gwałtownej utraty energii. Efekt? Minerał błyskawicznie obniża swoją temperaturę, co potwierdziły eksperymenty w laboratoriach Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR).

Polecamy: Ludzki genom zapisany w krysztale pamięci. Technologia przyszłości zabezpieczy nasz gatunek

Koniec z głośnymi lodówkami? Cicha rewolucja jest blisko

Pomyśl o swojej lodówce lub klimatyzatorze. Ich działanie opiera się na głośnych sprężarkach i gazach, które zużywają mnóstwo energii i nie zawsze są przyjazne dla środowiska. Technologia oparta na atakamitcie to zupełnie inna bajka: ciche, ekologiczne chłodzenie bez żadnych ruchomych części. Wystarczy pole magnetyczne.

Symulacje komputerowe pokazały, że magnes zrywa delikatne połączenia między „sfrustrowanymi” łańcuchami atomów, co prowadzi do gwałtownej zmiany entropii. Minerał, by „odzyskać równowagę”, musi oddać ciepło, stając się zimny. To fundamentalne zjawisko może być kluczem do stworzenia zupełnie nowej generacji urządzeń.

Atakamit to dopiero początek

„Nie spodziewamy się, że atakamit będzie masowo wydobywany do lodówek. Jednak mechanizm, który udało nam się zaobserwować, może otworzyć drogę do poszukiwań nowych, jeszcze skuteczniejszych materiałów chłodniczych” – studzi emocje dr Tommy Kotte z HZDR w rozmowie z SCiTechDaily

Odkrycie to jest jak znalezienie nowego rozdziału w księdze praw fizyki. Inspiruje naukowców do badania innych minerałów, które dotąd uważano za zbyt niestabilne. Być może już niedługo ciche i superwydajne chłodzenie magnetyczne trafi do naszych domów. A wszystko zaczęło się od tajemniczego, zielonego kamienia z chilijskiej pustyni.

Szukasz inspirujących treści? Sięgnij po kwartalnik Holistic News!