Některé druhy krystalů by se mohly v budoucnu stát součástí počítačových čipů. Podle vědců z USA a Velké Británie totiž umožňují zaznamenat větší množství dat a také jejich bezpečnější šifrování.
Za pomoci laboratorních experimentů a počítačové analýzy bylo zjištěno, že čtyři porézní krystalické minerály známé jako „metal-organic frameworks“ (MOF) disponují při ochlazení na určitou teplotu odlišnými vlastnostmi – jsou tzv. „multiferoické“.
To znamená, že krystaly mají magnetické póly (jsou feromagnetické) a současně pozitivní a negativní elektrický náboj, který se dá obrátit, jakmile jsou vystaveny vnějšímu elektrickému poli (feroelektrické).
„Obvykle se tyto dvě vlastnosti vzájemně vylučují,“ řekl Dr. Naresh Dalal, profesor na Florida State University a výzkumný pracovník v National High Magnetic Field Laboratory.
Vědci zjistili, že multiferoické vlastnosti jsou výsledkem vodíkových vazeb, které se mezi jednotlivými složkami MOF tvoří – v oblasti multiferoiky jde o zcela nový objev.
„Odhalení hned čtveřice multiferoických materiálů naráz je vysoce vědecky významné a jistě to otevře dveře mnoha dalším vědeckým aplikacím.“
Podle výzkumníků mohou být použity například ke zvýšení kapacity pro ukládání dat v paměti počítače, či jiných úložných systémech.
„Teoreticky by bylo možné navrhnout zařízení, která budou mnohem menší a rychlejší než ta, která pro ukládání a přenos dat používáme nyní,“ řekl Dr. Harold Kroto, profesor na Florida State University. „Umožní to i rozdělení údajů jakoby na dvě různá média, díky čemuž může být informace kódována mnohem efektivněji, než bylo doposud možné. To může být využito téměř v jakémkoliv oboru – od leteckého průmyslu, přes armádu, až po spotřebitelské využití v osobním počítači každého z nás.“
Dalal tvrdí, že využití krystalů v high-tech zařízeních sebou nese též ekologické a zdravotní výhody.
„Čtyři nové multiferoické krystaly, které jsme identifikovali, umožní nahradit olovo, které je v podstatě neurotoxin, jinými sloučeninami, které nebudou tak toxické,“ řekl. „Snížením množství olova, které skončí na skládkách, tak snížíme i množství olova, které se dostane do podzemních vod a následně pak i do našich těl.“
Dr. Ramamoorthy Ramesh z University of California v Berkeley však v časopise Nature poznamenal, že než se cokoliv z toho podaří realizovat, bude třeba přijít na způsob, jak zajistit, aby se multiferoické vlastnosti objevovaly i při vyšších, pokojových teplotách.
Výzkum je zveřejněn v časopise Journal of American Chemical Society. Jde o dodatek k třicetileté práci Dr. Dalala a vznikl z iniciativy Dr. Krota. Ten se spolupodílel na objevu tzv. fullerenů, které díky své chemické konfiguraci vykazují pozoruhodné fyzikální vlastnosti, a pravděpodobně výrazně ovlivní mnohá odvětví výroby.
Chcete-li si přečíst výzkumnou zprávu, naleznete ji zde
