[1945年7月16日のニューメキシコの砂漠でのトリニティ核実験(世界初の原爆実験)では、新しい物質が自然発生的に生成されました。それはつい最近、フィレンツェ大学の地質学者ルカ・ビンディがコーディネートした国際研究チームによって発見され、カルシウム、銅、ケイ素をベースにした新しいクラスレートを特定した。自然界や実験室で作られた人工化合物としてはこれまで観測されたことのない物質です。
クラスレートとは何ですか?
「クラスレート」という用語は、原子や他の分子を内部に閉じ込め、独特の特性を与える「籠のような」構造を特徴とする物質を指します。これらの材料は、技術的に非常に興味深いものであり、エネルギー変換（熱を電気に変換できる熱電材料として）から、将来のエネルギー技術のための新しい半導体、ガスおよび水素貯蔵の開発に至るまで、さまざまな用途で研究されています。
新しい素材
新しい材料を発見するために、研究者らは、希少な金属相を含むケイ酸塩ガラスであるトリナイトに焦点を当てました。 X線回折などのいくつかの技術を使用して、研究チームは、赤色トリナイトのサンプルに埋め込まれた銅を豊富に含む小さな金属液滴の内部にある、カルシウム、銅、シリコンに基づくタイプI包接化合物を特定することができました。
研究者らによると、この新物質は核爆発中に自然発生的に形成されたという。これは、超高温や極度の圧力などの極限条件では、従来の方法では達成できない新しい材料が生成される可能性があることを示しています。
自然実験室
この発見はさらに興味深い。なぜなら、同じ爆発イベントで別の非常に珍しい物質、つまりケイ素が豊富な準結晶が形成されたからだ。これは数年前にビンディ率いる専門家チームによってすでに記録されていた。
ビンディが当時『WIRED』に語ったところによると、「準結晶」とは、結晶ではないが結晶によく似ているもののことだ。 「それらの奇妙さは、周期的ではないが、ほぼ周期的である原子配列が驚くべき対称性を生み出し、そこから驚くべき物理的特性、とりわけ予測が非常に難しいものを生み出すことである。」と彼は述べた。
これらの構造間の関係を確立することは、科学者が極限条件下で原子がどのように組織化されるかをより深く理解し、新しい材料を設計する可能性を広げるのに役立ちます。 「核爆発、落雷、隕石の衝突などの出来事は、本物の自然の実験室として機能します」と研究者らは説明する。 「実験室では簡単に再現できない物質の形態を観察できるようになります。」
実際、この研究は革新的なテクノロジーの開発に新たな展望を開き、壊滅的な出来事でさえ将来に役立つ発見を残す可能性があることを証明しています。
この物語はもともと WIREDイタリア イタリア語からの翻訳です。
