Zdá sa, že čím sa veda viac ponára do otázok skúmania mikrosveta, tým viac sa pred ňou otvárajú nové, nezodpovedané otázky. Tak je to aj v prípade experimentálneho dokázania novej formy hmoty – excitónia, o ktorom bude ešte určite počuť. 

Vedci možnú existenciu excitonia predpovedali už pred pár desiatkami rokov, no len nedávno sa im ju podarilo dokázať.  Len pred pár dňami vyšla vo vedeckom časopise Science informácia, o existencii novej formy hmoty, ktorá môže mať v budúcnosti širokospektrálne využitie. Táto štúdia priniesla presvedčivý dôkaz o excitónovej kondenzácii v trojrozmernej pevnej látke.

Čím je excitónium také zaujímavé? Táto forma hmoty sa však výrazne odlišuje od toho, čo sme sa učili na hodinách fyziky. Nepatrí ani do plynného, kvapalného či pevného skupenstva. Je to určitý typ hmoty, ktorá vzniká len za špecifických podmienok, pri extrémne nízkych teplotách. Môžeme ju považovať za akési medziskupenstvo, ku ktorému dochádza, keď veľmi riedky plyn (napríklad hélium) prudko ochladíme na teplotu blízko absolútnej nuly ( na pribl-273 °C).

Bose-Einsteinov kondenzát

Excitónium sa oficiálne radí k skupine tzv. Bose-Einstenových kondenzátov. Ako vraví samotný názov excitónia, je tvorený excitónmi. Čo to vlastne je? Je to doposiaľ nie veľmi dobre preskúmaná subatomárna častica, ktorú tvorí elektrón a diera, ktorá vznikla po excitácii elektrónu z pevnej molekulárnej štruktúry. Elektrón a negatívne nabitá „diera“ sa vzájomne priťahujú, čim vytvárajú väzbu. Ak vás zaujíma tematika objavu novej hmoty, môžete si pozrieť nasledujúcu animáciu:

Vedcom sa podarilo pohnúť vpred vďaka novým experimentálnej techniky M-EELS (Momentum-resolved Electron Energy-Loss Spectroscopy), ktorá slúži na meranie nízkoenergetických bozónov. Práve tá im pomáha rozlíšiť samotné excitónium od podobnej hmoty. Pre vedu je to obrovský krok vpred. A aké by mohlo byť využitie excitónia v praxi?

To až zistí čas, no bozón, ktorý patrí k základným stavebným jednotkám novej hmoty, by mohol umožniť, aby táto látka pôsobila ako superfluid, supravodič, alebo dokonca ako izolačný elektronický kryštál. Možno časom klasické izolanty  na báze PVC nahradí tento nový supermateriál.

Pozri aj: Aj vedci z NASA sa vedia zabávať. Tento inžinier pomocou výrivky donútil piesok, aby sa správal ako tekutina

sciencealert.com, futurism.com