Кристали гелію виростили в невагомості, Нанотехнології Nanonewsnet
Спочатку кристали були вирощені з використанням надвисоких тисків і наднизьких температур (-272 градуси за Цельсієм), потім їх збризкували краплями того ж гелію в надплинному стані.Твердий гелій, як не парадоксально цю звучить, виявляє властивості надплинної рідини.
Надплинність – особливий стан квантової матерії, коли вона поводиться як рідина, але при цьому має нульову в'язкість. Надплинна речовина також може проходити через найтонші зазори без тертя.
«Кристали гелію можуть дуже швидко виростати з надплинної матерії. Це ідеальний матеріал для вивчення фундаментальних властивостей таких кристалів, оскільки вони утворюються дуже швидко».
Звичайним класичним кристалам можуть знадобитися тисячі років для того, щоб набути остаточної форми. Гелій при низьких температурах утворює кристал за секунду. Однак, коли кристали гелію ростуть за наявності гравітації, вони легко деформуються.
Щоб не використовувати дорогу космічну техніку, вчені використали для експериментів невеликий реактивний літак. На певних траєкторіях, у параболічному польоті літак знаходиться в умовах невагомості протягом 20 секунд. За 20 годин польотів вчені зуміли провести вісім експериментів.
На борту літака встановили невелику спеціальну лабораторну холодильник. Великі кристали гелію розміщували в його нижній камері високого тиску, а потім дробили їх акустичною хвилею, щоб зруйнувати на дрібні шматочки. Потім бризкали надплинним гелієм-4.Після цього кристали меншого розміру плавилися, а великі ж швидко росли, досягаючи 10 мм.
Утворення кристалів відбувалося завдякипроцесу, відомому як Оствальдівське дозрівання У побуті ми спостерігаємо щось подібне у морозива – воно стає твердим і хрумким з часом, коли більші кристали льоду ростуть за рахунок дрібних кристаликів. ОднакОствальдівське дозрівання – процес повільний і ніколи раніше не був помічений у процесі вирощування таких великих кристалів за такий короткий період.