به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری «فیز»، این تحقیق در نشریه «ACS Nano» با عنوان «کشف هدفمند ساختارهای کریستالی با هماهنگی پایین از طریق تراکنش‌های ذرات تنظیم‌پذیر» انتشار یافته است.
«هیلاری پان» دانشجوی دکتری و مولف این مقاله تحقیقی گفت: ما تلاش کردیم مشخص کنیم که در شبیه‌سازی‌ها چه نوع از پیکربندی‌های ساختار کریستالی جدید را می‌توانیم به شکل خود تشکیل شونده ایجاد کنیم. هیجان‌انگیزترین مساله این بود که ساختارهایی را یافتیم که در گذشته در هیچ پایگاه داده ساختار کریستالی فهرست نشده بود. این ذرات در واقع به اشکالی تشکیل می‌شوند که هیچ کسی پیش از این مشاهده نکرده است.
بر اساس این مقاله، این تیم تحقیقاتی یک جست وجوی هدفمند برای این ذرات پیش از این ناشناخته در درون فضای پارامترهای وسیع به انجام رساند؛ جایی که ذرات از طریق پتانسیل زوج ایزوتروپ تراکنش دارند.
هیلاری پان خاطرنشان کرد: ساختارهای با هماهنگی پایین محیط های محلی دگرسوپذیر (anisotropic) دارند؛ به این معنی که هندسه‌ها بسیار جهت‌دار هستند؛ بنابراین شگفت‌انگیز است که ما قادر باشیم چنین تنوعی از این نوع ساختارها را با استفاده از تراکنش‌های غیرجهت‌دار مشاهده کنیم.
هماهنگی پایین ذرات یکی از خصوصیات ساختاری است که نقش کلیدی برای خصوصیات کارکردی بسیاری از مواد مهم از لحاظ فناوری از جمله ساختارهای چهارچوبی مانند ساختارهای فلزی-آلی، (clathrates) و زئولیت‌ها (zeolites) و نیز کریستال‌های فوتونیک مانند الماس دارد.
این محققان یک شکل کارکردی جدید برای تراکنش‌های ذرات ایجاد کردند که در آن تمام خصوصیات بطور مستقل قابل تنظیم هستند. این محققان از طریق تغییر سیستماتیک زوج پارامترها در شبیه‌سازی قادر شدند خصوصیات مختلف تراکنش ذرات را کنترل کنند. این مقاله اظهار می‌دارد که با وجود محدود کردن جست وجو به یک منطقه کوچک از فضای گسترده پارامترهای تراکنش‌های احتمالی ذرات، تنوع زیادی از پیچیدگی و تقارن در این ساختارهای کریستالی دیده می شود.
این کار تحقیقی ثابت می‌کند که ساختارهای پیچیده می‌توانند از تراکنش های ساده توسعه پیدا کنند و همچنین ساختارهای تئوریک جدیدی در اختیار افراد فعال در این حوزه می گذارند. یافته‌های این گروه تحقیقاتی حاکی است که پیکربندی‌های بالقوه نامحدود و عجیبی برای مواد از طریق خود تشکیل شوندگی کنترل شده وجود دارد.