Jak wyjaśniają Julia Dshemuchadse i Hillary Pan z Cornell University, które kierowały wysiłkami badaczy, w czasie eksperymentów z samoorganizującymi się kryształami ważne jest, aby wiedzieć, które struktury są wykonalne. Warto także zidentyfikować interakcje międzycząsteczkowe, które utworzą te struktury. Cel w postaci poznania nowych form kryształów udało się osiągnąć poprzez zmiany parametrów w symulacji, co pozwoliło na kontrolowanie interakcji cząstek.
Czytaj też: Kariera tych akumulatorów dopiero się rozkręca. Wanad w bateriach przepływowych idzie do lamusa
Struktury o niskiej koordynacji mają anizotropowe środowiska lokalne, co oznacza, że ich geometrie są wysoce kierunkowe, więc to niewiarygodne, że jesteśmy w stanie zobaczyć tak różnorodne tego typu struktury przy użyciu czysto bezkierunkowych interakcji. wyjaśnia Pan
Wysiłek okazał się popłacać, ponieważ ostatecznie naukowcy natrafili na nowe struktury, które nie znajdowały się wcześniej w żadnej bazie danych obejmującej struktury krystaliczne. Innymi słowy, świat nauki jak do tej pory nie widział tego typu kryształów. W przyszłości zebrane informacje mogłyby doprowadzić do rozwoju ważnych technologicznie materiałów, między innymi struktur szkieletowych w postaci szkieletów metaloorganicznych czy kryształów fotonicznych.
Samoorganizujące się kryształy zostały zidentyfikowane dzięki prowadzonym symulacjom oraz zmienianym przez naukowców parametrom
I choć poszukiwania były ograniczone do stosunkowo niewielkiego obszaru rozległej przestrzeni parametrów dotyczących możliwych interakcji cząstek, naukowcy natrafili na bogactwo złożoności i symetrii tych struktur krystalicznych. Poza tym, jednym z kluczowych wniosków wydaje się to, iż skomplikowane struktury mogą rozwinąć się z prostych interakcji. Dokonania badaczy stanowią istotny krok w kierunku określenia charakterystyk interakcji cząstek prowadzących do pewnych właściwości strukturalnych.
Czytaj też: Maszyny zyskają samoświadomość. Nauka wyjaśnia, jak może się to stać
Dokonane odkrycia sugerują, jakoby kontrolowanie samoorganizacji prowadziło do istnienia niemal nieograniczonej liczby konfiguracji nowych materiałów. Nowe struktury krystaliczne mogą służyć w formie celów projektów dla naukowców, którzy zajmują się wytwarzaniem nanocząsteczek czy koloidów. Szczegóły w tej sprawie zostały zaprezentowane na łamach ACS Nano.