Επιστήμονες δημιούργησαν για πρώτη φορά ορατούς χρονοκρυστάλλους – Ποια η σημασία τους

Το 2012, ο νομπελίστας φυσικός Φρανκ Γουίλτσεκ πρότεινε για πρώτη φορά μια νέα κατάσταση της ύλης, τους χρονοκρυστάλλους. Πρόκειται για μια μορφή που δεν οργανώνεται μόνο στον χώρο, αλλά και στον χρόνο, δηλαδή διατηρεί μια δομή που επαναλαμβάνεται σε κύκλους. Το 2016 ήρθε η πρώτη πειραματική επιβεβαίωση αυτής της δυνατότητας, ενώ μόλις πρόσφατα ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο κατάφεραν να δημιουργήσουν έναν χρονοκρύσταλλο, ορατό στο ανθρώπινο μάτι. 

Πώς δημιουργήθηκαν οι χρονοκρύσταλλοι

Η ομάδα των ερευνητών χρησιμοποίησε υγρούς κρυστάλλους, υλικό συγγενές με εκείνο που συναντάμε στις οθόνες τηλεοράσεων και κινητών. Αυτοί οι κρύσταλλοι αποτελούνται από μόρια που μοιάζουν με μικροσκοπικές ράβδους και παρουσιάζουν ιδιότητες τόσο στερεών όσο και υγρών. Οι επιστήμονες, σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Materials τοποθέτησαν το υλικό ανάμεσα σε δύο λεπτές γυάλινες πλάκες, οι οποίες είχαν επικαλυφθεί με μια ειδική φωτοευαίσθητη βαφή. Όταν έπεφτε πάνω τους φως, η βαφή πόλωνε το υλικό, ασκώντας πίεση και οδηγώντας σε μια αλληλουχία κινήσεων που επαναλαμβάνονταν περιοδικά με τον χρόνο.

Όπως διαβάζουμε στο Popular Mechanics, η εικόνα που προέκυπτε έμοιαζε με ένα είδος χορογραφίας: γραμμές που εμφανίζονταν και εξαφανίζονταν ρυθμικά, σαν κύματα που επαναλαμβάνονται χωρίς να σταματούν. Το φαινόμενο μπορούσε να διαρκέσει για ώρες, ακόμη κι όταν οι ερευνητές άλλαζαν τη θερμοκρασία ή την ένταση του φωτός. Όπως τόνισαν οι επικεφαλής της μελέτης το εντυπωσιακό στοιχείο είναι ότι όλα αυτά προκύπτουν «από το τίποτα», απλώς με τη χρήση φωτός.

Οι πρακτικές εφαρμογές είναι αναρίθμητες

Η σημασία αυτής της ανακάλυψης είναι μεγάλη. Οι κρύσταλλοι του χρόνου θα μπορούσαν να αποτελέσουν στο μέλλον μια νέα πλατφόρμα αποθήκευσης δεδομένων. Θα μπορούσαν για να παράδειγμα να δημιουργηθούν συστήματα όπου οι πληροφορίες αποτυπώνονται όχι μόνο σε χωρικά μοτίβα, αλλά και σε χρονικές ακολουθίες που επαναλαμβάνονται, προσφέροντας έναν τελείως διαφορετικό τρόπο διαχείρισης της πληροφορίας.

Μια άλλη πιθανή εφαρμογή έχει να κάνει με την ασφάλεια συναλλαγών και την καταπολέμηση της παραχάραξης. Θα μπορούσε, για παράδειγμα, ένα χαρτονόμισμα να φέρει ένα είδος «χρονοϋδατογραφήματος» που θα αποκαλύπτει τα χαρακτηριστικά του κρυστάλλου του χρόνου όταν φωτιστεί, χωρίς να χρειάζεται μικροσκόπιο ή εξειδικευμένος εξοπλισμός.

Το εύρος των εφαρμογών μπορεί να αποδειχθεί τεράστιο, από τα ηλεκτρονικά και την κβαντική πληροφορική μέχρι την ασφάλεια και τη βιομηχανία. Το γεγονός ότι πλέον μπορούμε να δούμε έναν κρύσταλλο του χρόνου με τα μάτια μας αποτελεί από μόνο του μια επανάσταση, καθώς φέρνει αυτό το «εξωτικό» υλικό πιο κοντά στην καθημερινή πραγματικότητα.