Исследователи из Стокгольмского университета (Швеция) собрали мезопористый силикагель в двенадцатиугольные квазикристаллические структуры; более того, квазикристаллы были значительно крупнее тех, что получают сейчас из металлов. Это открывает перед данными интереснейшими структурами новые возможности для практического применения.

Первые созданные человеком квазикристаллы получились невероятно мелкими. Но, несмотря на их размер, Нобелевская премия за их открытие была более чем осязаемой. На самом деле все получаемые сегодня квазикристаллы — металлические, и их размеры до сих пор находятся в пределах от нанометра до нескольких ангстрем.

Рис. 1. Цветом помечены различные полиэдроны формирующегося квазикристаллического силикагеля. (Иллюстрация Nature).

В то же время существуют примеры мягких квазикристаллов — что-то вроде выстроенных жидких кристаллов или коллоидных систем, находящихся в квазипериодическом порядке. Такие квазикристаллы могут иметь очень значительные размеры. Однако до сих пор выбор был до обидного узок — либо твёрдый кристалл, но маленький, либо большой, но мягкий.

Группе Осаму Терасаки (Osamu Terasaki) из Стокгольмского университета удалось, используя метод самособирающихся мицелл, подтолкнуть силикагель к образованию агрегатов в виде кристаллических структур, организация которых варьировалась в зависимости от рН системы. Одна из полученных таким образом структур обладала 12-кратной симметрией.

Образцы «нового» силикагеля оказались много крупнее обычных твёрдых кристаллов, достигая размеров, характерных для мягких квазикристаллов.

Учёные полагают, что образование столь необычных структур стало результатом неравновесного роста, когда конкуренция между различными мицеллярными конфигурациями играет главную роль в окончательном «дизайне» вещества. Быстро построенная простая теоретическая компьютерная модель успешно воспроизвела наблюдаемые свойства; таким образом,

была установлена однозначная связь между деталями процесса формирования и результирующей структурой.

Отчёт о проделанной работе представлен в журнале Nature.