Наука нарушила правила игры: создан материал, который не стареет

Учёные впервые создали кристалл времени, заметный даже невооружённым глазом. Открытие стало не только сенсацией в физике, но и шагом к реальным технологиям будущего — от телекоммуникаций до оптических приборов. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.

"Их можно наблюдать непосредственно под микроскопом и даже, при особых условиях, невооруженным глазом", — отметил ведущий автор работы, исследователь Университета Колорадо в Боулдере Ханцин Чжао.

Как появились кристаллы времени

Идея кристаллов времени впервые прозвучала в 2012 году — её предложил нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек. Концепция выглядела спорной, ведь она шла вразрез с законами термодинамики. Однако уже в 2016 году учёные сумели показать, что такие структуры действительно могут существовать.

Обычные кристаллы — будь то алмазы, кварц или соль — состоят из атомов, выстроенных в чёткий пространственный узор. Кристаллы времени отличаются тем, что их структура повторяется не только в пространстве, но и во времени: частицы совершают циклические колебания.

Эксперимент с жидкими кристаллами

В новом исследовании команда использовала жидкие кристаллы — те самые, что применяются в экранах телефонов и телевизоров. Их молекулы могут вести себя и как жидкость, и как твёрдое тело.

Учёные поместили этот материал между стеклянными пластинами с особым красителем, реагирующим на свет. Под воздействием света молекулы меняли ориентацию, создавая давление, которое запускало устойчивый ритм колебаний. Этот цикл продолжался часами, несмотря на изменения температуры и освещённости.

"В этом и заключается прелесть этого кристалла времени. Вы просто создаёте какие-то не такие уж особенные условия, включаете свет, и всё происходит", — пояснил соавтор исследования, физик Иван Смалюх.

Зачем нужны такие материалы

Исследователи подчеркивают: возможности применения только начинают открываться. Среди перспективных направлений они называют:

• оптические устройства;
• телекоммуникации;
• системы защиты от подделок.

"На данном этапе мы не хотим вводить ограничения на применение. Я считаю, что есть возможности для развития этой технологии во всех направлениях", — заключил Смалюх.

Сегодня учёные уверены, что кристаллы времени способны изменить наше понимание квантового мира и стать основой для технологий, о которых раньше можно было только мечтать.