Nobel-díj - Czugler Mátyás: kitüntetés a kristályos rend és rendezetlenség felismeréséért

Budapest, 2011. október 5., szerda (MTI) - A kristályos rend és rendezetlenség felismeréséért ítélték oda az idei kémiai Nobel-díjat - hangsúlyozta az MTI-nek Czugler Mátyás, az MTA Szerkezetkémiai Intézetének tudományos tanácsadója, a Kristálydifrakciós laboratórium vezetője annak kapcsán, hogy Daniel Shechtman (Sehtman) izraeli tudós a kvázikristályok felfedezéséért részesült a legmagasabb tudományos elismerésben.

Ismertetése szerint a kristályok olyan szilárd anyagok, amelyek alapvető építőelemei szabályos rendben, periodikusan ismétlődnek, e rendezettség határozza meg legfontosabb tulajdonságaikat.

"A szabályos kristályos anyagok szimmetriáit és az ezzel összefüggő tulajdonságaikat régóta ismerjük, kutatásuk körülbelül kétszáz éves múltra tekint vissza" - magyarázta Czugler Mátyás.

Mint kifejtette, vizsgálatok során azonban olyan anyagokat is találtak, amelyek tulajdonságai nem egyeztek a szabályos kristályrendszer-elmélettel. Daniel Shechtman vetette fel annak a lehetőségét, hogy a hagyományos elmélet szerint nem megengedhető szimmetriák is létezhetnek.

"Míg a kristályos szerkezetű anyagok alapvető tulajdonsága a rendezettség, a rend bizonyos határokon túl megbomlik, e szabálytalan anyagok nem követik a hagyományos szimmetriát. Ezért is hívják ezeket az anyagokat kvázikristályoknak" - fogalmazott a tudós, hozzáfűzve: a kvázikristályok, mint a nevük is mutatja, sok tulajdonságukban hasonlóak a kristályokhoz, de nem egyetlen szabályosan ismétlődő alapelemük van, hanem két, esetleg több különböző alakú építőelemből vannak összerakva, amelyek ugyan teljesen kitöltik a teret, mégsem ismétlődnek szabályosan.

"Daniel Shechtman kutatócsoportjával elsőként határozta meg ezeknek az anyagoknak a tulajdonságát" - jegyezte meg Czugler Mátyás.

Ismertetése szerint a természetben is előfordulnak kvázikristályok, például ásványokban.

"El lehet képzelni olyan szerves anyagból felépült színezékeket, amelyek nem követik a kristályos elrendeződést. A lepke szárnyának lehetnek ilyen szabálytalan pigmens-motívumai, de beszélhetünk szabálytalan hópelyhek kialakulásáról is. Egy csomó olyan eset is van, ahol a kristályosodás például szennyeződés nyomán nem követi ezt a szép, teljesen szabályos képet.

Ami a gyakorlati alkalmazást illeti, a fémkohászatban, az ötvözetek előállításában van jelentősége a kvázikristályokkal kapcsolatos ismereteknek. A kvázikristályokhoz sorolhatók például a technikailag jelentős alumíniumötvözetek. A napjainkban oly divatos nanotudományok egy részében is fontosak azok a tulajdonságok, amelyeket a kvázikristályos anyagok produkálnak. A kristályos anyagok megértéséhez nagyon fontos tudni, hogy nagyon szabályos ismétlődésről van szó. Amikor csökkentjük valaminek a méretét, a szabályosság már amiatt is megbomolhat, hogy nagyon pici részekre korlátozódik. A természetben ilyen folytonos átmenetek léteznek" - emelte ki a kutató.

Hozzátette: a kísérletes tudományok időnként olyasmit produkálnak, ami eltér attól, ami korábban létezett.

"Váratlan eredmények születnek, nem mindig az történik ugyanis, mint amit a kutató előző ismeretei alapján elvár. Ez a szép a munkánkban, ezért érdemes kísérleteket folytatni, mert olyan anyagokat kapunk, amelyek tulajdonságai valamilyen szempontból jobbak, esetleg rosszabbak, de mindenképp mások. Az ilyen anyagok megértésében játszanak szerepet az olyan ötletek, mint amilyenek Daniel Shechtman nevéhez fűződnek" - összegezte Czugler Mátyás.