Sciencemag.cz
Doporučujeme
A k tomu Kelvinův matematický problém, dvanáctistěny a čtrnáctistěny. 2D materiály se dosud údajně podařilo vytvořit ze 14 prvků. Poslední v řadě je olovo, jedná se tedy plumben (plumbene).
Na olovo se vědci zaměřili kvůli tomu, že jeho vlastnosti by z něj mohly dělat unikátní topologický izolátor; kvantový spinový Hallův jev by zde mohl fungovat i při pokojové teplotě. Na japonské Nagoya University se nyní podařilo vyvinout celkem jednoduchou metodu přípravy plumbenu. Nejprve je potřeba vytvořit tenký film olova na palladiu, ten se pak žíhá. Rastrovací tunelová mikroskopie potvrdila, že na palladiu pak zůstane 2D vrstva. Základní strukturní jednotkou plumbenu jsou nepravidelné zvlněné šestiúhelníky.
Zajímavé je, že při tomto procesu přípravy plumbenu se pod ním vytvoří slitina olova s paladiem, která má mít rovněž pozoruhodné vlastnosti. Má jít o tzv. Weaire-Phelanovy struktury, tj. způsob vyplnění prostoru stejně velkými objekty tak, aby měly minimální styčné plochy. Původně tento problém zformuloval už lord Kelvin.
Dle knihy Architektura olympijských her (Martin Vlnas, Grada, 2017, úryvek dostupný přes Google Books, podle toho, že motiv byl použit v roce 2008 při olympijských hrách v Pekingu) jde o polopravidelné dvanáctistěny a čtrnáctistěny se stejným objemem. Dvanáctistěn tvoří pětiúhelníky a čtrnáctistěn 2 šestiúhelníky a 12 pětiúhelníků. V případě slitiny olova s palladiem tak vlastně jde o analogový počítač, který řeší příslušný problém.
Pro praktické aplikace ovšem zbývá zjistit, zda plumben vůbec bude mít očekávané vlastnosti topologického materiálu.
Junji Yuhara et al, Graphene’s Latest Cousin: Plumbene Epitaxial Growth on a „Nano WaterCube“, Advanced Materials (2019). DOI: 10.1002/adma.201901017
Zdroj: Phys.org a další
Poznámka PH: S příslušnou geometrií to možná bude nějak komplikovanější, 3D oblast určitě lze rozdělit na dva kvádry o stejném objemu, které se dotýkají pouze jednou stěnou… Podrobnosti pro zájemce Wikipedia
