Os cientistas da ITMO University conduziram vários experimentos para investigar quasicristais poliméricos que, em última análise, confirmaram sua teoria inicial. No futuro, o uso de quasicristais pode abrir novas possibilidades para projetos de laser e sensores. Este artigo foi publicado em Materiais Óticos Avançados .

Os cristais são sólidos com uma estrutura periódica, ou seja, quando os átomos são deslocados, eles ocupam os lugares exatos de outros átomos, o último ocupado antes do turno. Este fato foi comprovado cientificamente no início do século XX. Isso deu origem à física moderna do estado sólido e também lançou as bases para o desenvolvimento de tecnologias de semicondutores.

Mikhail Rybin, professor associado do Departamento de Física e Engenharia da ITMO, diz, "Computadores, smartphones, Lâmpadas de LED, lasers - tudo o que não podemos imaginar em nosso dia-a-dia sem foi projetado graças ao fato de que entendemos a natureza da estrutura cristalina dos materiais semicondutores. A teoria das estruturas periódicas nos permite concluir que as ondas - sejam leves, elétrons, ou som - só pode se mover de duas maneiras. Ou a onda se propaga para a frente no cristal, ou desaparece rapidamente nas frequências do assim chamado intervalo de banda. Não há outras opções e isso simplifica muito as leis de propagação de partículas, ao mesmo tempo que facilita as tarefas de engenharia. "

Contudo, alguns dispositivos requerem um cristal que não transmite nem apaga a onda, mas ao invés, o retém por algum tempo - algo como uma "armadilha" de luz é necessária.

Idealmente, todo o material deve assumir o papel de uma armadilha, porque quanto mais luz é capturada, mais eficiente será a interação da onda com a substância ativa. Contudo, no caso de um cristal, Não é possível. Estruturas aleatórias como pós podem ser usadas, mas o arranjo caótico das partículas é muito difícil de reproduzir. Uma alternativa pode ser o uso de quasicristais:sua estrutura não forma redes periódicas, como acontece nos cristais, mas ao mesmo tempo, expressar uma ordem matematicamente estrita. Em 2017, os pesquisadores previram que seria possível localizar a luz dentro de tal estrutura.

Os cientistas da ITMO University tiveram sucesso na criação de amostras de quasicristais de polímero usando nano-impressão tridimensional. Eles realizaram pesquisas para estudar a qualidade de sua superfície. "Depois disso, fizemos um experimento, "explica o co-autor da obra, Artem Sinelnik. "Um curto pulso de luz foi enviado ao quasicristal, e o chamado brilho residual foi medido. Como se viu, a luz sai de nossas amostras com um atraso, isso é, a onda é mantida dentro por um bom tempo. Assim, confirmamos a capacidade de capturar luz em um polímero quasicristal tridimensional. "