По данным исследования Лондонского университета королевы Марии (QMUL), международная группа ученых разгадала загадку необычной тепловой стабильности кордиерита – минерала, известного как «компас викингов».
Древние скандинавские мореплаватели использовали удивительные оптические свойства кордиерита для навигации в пасмурную погоду, определяя положение Солнца. Однако современных исследователей заинтересовала другая особенность минерала – его исключительная устойчивость к температурным колебаниям.
Профессор Мартин Дав с коллегами создали компьютерную модель кристаллической структуры кордиерита, изучив поведение атомов при температурах от абсолютного нуля до 1000 градусов Кельвина. Результаты показали уникальный механизм: в кристаллах минерала одновременно действуют разнонаправленные силы – одни стремятся расширить структуру при нагреве, другие – сжать ее.
«Мы обнаружили неожиданное взаимодействие между атомными вибрациями и эластичностью кристаллической решетки. Минерал демонстрирует парадоксальное поведение – расширяется по двум осям и сжимается по третьей», – поясняет профессор Дав.
Благодаря такой особенности кордиерит нашел широкое применение в современной промышленности: от производства жаропрочной керамики до изготовления камней для выпечки пиццы. В отличие от большинства материалов, склонных к растрескиванию при резких перепадах температур, кордиерит сохраняет структурную целостность.
Открытие британских и китайских ученых может стать ключом к созданию новых синтетических материалов с подобными термическими характеристиками, что откроет новые перспективы в материаловедении и промышленном производстве.
