שרידים של גביש כמו-מחזורי (Quasicrystal), או בשמו הנוסף גביש קווזיפריודי, שנוצר במהלך פריקה חשמלית מקרית של מכת ברק או קו חשמל שהופל, התגלה על ידי צוות חוקרים בדיונות חוליות במדינת נברסקה בארצות הברית. לדברי החוקרים, מדובר בגביש בעל הרכב חסר תקדים. המחקר פורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences ובו השתתפו חוקרים מאוניברסיטת פירנצה, אוניברסיטת דרום פלורידה, המכון הטכנולוגי של קליפורניה ואוניברסיטת פרינסטון.
3 צפייה בגלריה
חתך רוחב של דגימת פולגוריט שמראה חול ומתכת מוליכה מקו חשמל שהופל, אשר הותכו באירוע בו הטמפרטורה בתוך הדיונות הייתה 1,710 מעלות צלזיוס לפחות
(צילום: Luca Bindi et al)
גביש כמו-מחזורי, כפי שמרמז שמו, הינו חומר דמוי גביש, שבניגוד לגבישים רגילים, שהם בעלי סריג מחזורי, הינו בעל סימטריה שאיננה מסתדרת עם מחזוריות. יש לו מאפיינים שאינם מצויים בגבישים רגילים, שכן סימטריה משולשת, מרובעת או משושה מאפשרת מחזוריות במישור, ואילו לגבישים כמו-מחזוריים ישנה סימטריה שאינה מתיישבת עם מחזוריות במישור (כמו למשל סימטריה מחומשת או מתומנת) וניתן להסבירה על ידי הדוגמה של ריצוף פנרוז, שהינו ריצוף של המישור שאינו מחזורי. כלומר, גביש כמו-מחזורי הינו חומר שבו האטומים מסודרים כמו בפסיפס, בדפוסים קבועים, אך הם לעולם לא חוזרים באותה צורה, בניגוד למה שקורה בגבישים רגילים.
עד כה נמצאו גבישים קווזיפריודיים שהיו משובצים במטאוריטים ובהריסות של פיצוצים גרעיניים, כתוצאה מהטמפרטורות הגבוהות והלחץ שחוו במהלך הפגיעה, אולם כעת, הודות למחקר החדש, נמצא גביש אחד שכזה בעודו משובץ בדיונת חול של סנד הילס (Sand Hills) בנברסקה, כשהוא מתאפיין בהרכב חסר תקדים.
בדיקה מעמיקה של הגביש הקווזיפריודי שאותר, הראתה כי יש לו סימטריה של 12 פאות, או דו-דקגונלית - משהו שטרם נראה בגבישים מסוג זה. הדבר עורר את סקרנותם של החוקרים בניסיון להבין כיצד נוצר הגביש ואיך הגיע אל דיונות החול. הם גילו שהדבר קרה כתוצאה של נפילת קו חשמל על הדיונה, או לחלופין כתוצאה מפגיעת ברק, כך שההנחה שלהם הייתה כי ייתכן שנחשול המתח מנפילת קו החשמל או ממכת הברק ייצר את הגביש הקווזיפריודי.
החוקרים ציינו שהגביש אותר בתוך חתיכת פולגוריט (Fulgurite) צינורית, שלטענתם נוצרה גם היא במהלך הנחשול החשמלי עקב התמזגות של חול מותך ומתכת מוליכה מקו החשמל. בהסתכלות על הגביש הקווזיפריודי באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים, הצליחו החוקרים להבחין בהרכבו, כשמצאו פיסות של זכוכית צורן דו-חמצני - תרכובת כימית הידועה גם כסיליקה או סיליקון דיאוקסיד - מה שרמז על כך שהטמפרטורה בתוך דיונת החול במהלך הפריקה החשמלית צריכות היו להגיע לפחות ל-1,710 מעלות צלזיוס.
בשורה התחתונה, המחקר אישר שהממצא הוא אכן גביש כמו-מחזורי, בעל קומפוזיציה שלא נראתה בעבר, כשהם סיכמו ואמרו כי מציאת גביש כמו-מחזורי במקום כזה מעידה על כך שסביר להניח שגם גבישים אחרים שכאלה נוצרו על פני כדור הארץ (או אפילו בחלל) עקב פגיעות ברק או קווים חשמליים שהופלו, ואף כי ניתן, באמצעות מחקרם, להוביל לטכניקות שבאמצעותן ניתן יהיה לסנתז את הגבישים הללו בתנאי מעבדה.
