Tο λεπτότερο φύλλο γυαλιού έχει πάχος δύο ατόμων

Στο Βιβλίο των Ρεκόρ Guinness καταχωρείται μια τυχαία ανακάλυψη που ανακοίνωσαν πέρυσι αμερικανοί και γερμανοί ερευνητές: δημιούργησαν το λεπτότερο φύλλο γυαλιού στον κόσμο, μια επιφάνεια με πάχος μόλις δύο ατόμων, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ουσιαστικά δισδιάστατη.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Κορνέλ και του Πανεπιστημίου της Ουλμ δημιούργησαν κατά λάθος το υπέρλεπτο γυαλί στη διάρκεια ενός πειράματος για τη μελέτη του γραφενίου, του υλικού που κατέχει σήμερα το ρεκόρ μικρότερου πάχους.

Το γραφένιο, μια μορφή του άνθρακα συγγενική με το γραφίτη, αποτελείται από φύλλα άνθρακα πάχους ενός μόλις ατόμου.

Η μελέτη του λεπτότερου υλικού του κόσμου οδήγησε τελικά στη δημιουργία του λεπτότερου φύλλου γυαλιού. Οι ερευνητές προσπαθούσαν να δημιουργήσουν μια επίστρωση από γραφένιο σε φύλλα χαλκού που θερμαινόταν σε έναν κλίβανο από χαλαζία.

Παρατήρησαν όμως ότι το παραγόμενο γραφένιο ήταν καλυμμένο κατά τόπους από ένα περίεργο στρώμα «βρομιάς», η οποία αποδείχθηκε ότι αποτελούνταν από πυρίτιο και οξυγόνο, τα συστατικά του συνηθισμένου γυαλιού.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μια διαρροή αέρα επέτρεψε στον άνθρακα να αντιδράσει με τον χαλαζία, ο οποίος επίσης αποτελείται από πυρίτιο και οξυγόνο, και έδωσε τελικά γυαλί.

Εκτός όμως του ότι κέρδισε ένα ρεκόρ Guinness, το πειραματικό ατύχημα δείχνει να προσφέρει απάντηση σε ένα ερώτημα 80 ετών σχετικά με τη φύση του γυαλιού.

Στα περισσότερα στερεά υλικά, τα άτομα βρίσκονται διατεταγμένα σε ένα άκαμπτο κρυσταλλικό πλέγμα. Το γυαλί όμως διαφέρει, αφού είναι ένα άμορφο υλικό με τα άτομά του να καταλαμβάνουν τυχαίες θέσεις, όπως συμβαίνει στα ρευστά.

Για το λόγο αυτό, το γυαλί μπορεί να θεωρηθεί ταυτόχρονα και στερεό και ρευστό.

Στην προσπάθειά τους να μελετήσουν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο τα υπέρλεπτα φύλλα γυαλιού, οι ερευνητές κατάφεραν για πρώτη φορά να απεικονίσουν τη διάταξη των ατόμων στο γυαλί. Και η διάταξη που βρήκαν παρουσίαζε εντυπωσιακή ομοιότητα με ένα θεωρητικό διάγραμμα για τη δομή του γυαλιού που είχε δημοσιεύσει το 1932.

«Κοιτάζοντας προς τα πίσω την καριέρα μου, αυτή είναι η εργασία για την οποία είμαι πιο περήφανος» δηλώνει ενθουσιασμένος ο Ντέιβιντ Μούλερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο Κορνέλ.

Η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε το 2012 στην επιθεώρηση Nano Letters και το ρεκόρ θα δημοσιευτεί στην έκδοση του Guinness Book of World Records για το 2014.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ