UCLA doktorantı Yilin Wong onun nümunələrindən birində bir neçə kiçik nöqtənin göründüyünü və bir gecədə təsadüfən kənarda qaldığını gördü. Laylı nümunə, bir damla su ilə təmasda olan buxarlanmış metal filmlərlə örtülmüş germanium vaflisindən ibarət idi. Şıltaqlıqla mikroskop altında nöqtələrə baxdı və gözlərinə inanmadı. Kimyəvi reaksiya nəticəsində germaniumun səthinə gözəl spiral naxışlar həkk olunmuşdu.

Vonqun marağı onu daha əvvəl heç kimin görmədiyini kəşf etmək üçün səyahətə çıxardı: bir santimetr kvadrat germanium çipində yüzlərlə eyni spiral naxışlar kortəbii şəkildə əmələ gələ bilər. Üstəlik, metal plyonkanın qalınlığı kimi eksperiment parametrlərindəki kiçik dəyişikliklər, Arximed spiralləri, loqarifmik spirallar, lotus çiçəyi formaları, radial simmetrik naxışlar və s. daxil olmaqla, müxtəlif naxışlar yaratdı.

Physical Review Materials jurnalında dərc olunan kəşf , Vonqun DNT-ni metal filmə bağlamağa cəhd edərkən kiçik bir səhv etdiyi zaman təsadüfən baş verdi.

“Mən kimyəvi bağların qırılması və islah edilməsi yolu ilə səthdəki biomolekulları təsnif etmək üçün ölçmə texnikasını inkişaf etdirməyə çalışırdım” dedi Wong. “DNT molekullarını bərk substratda fiksasiya etmək olduqca adi haldır. Güman edirəm ki, mənim etdiyim səhvi edən heç kim mikroskopun altına baxmadı.”

Nümunələrin necə əmələ gəldiyi haqqında daha çox öyrənmək üçün Wong və həmmüəllifi, UCLA fizika professoru Giovanni Zocchi, germanium vaflisinin səthində 10 nanometr qalınlığında xrom təbəqəsinin buxarlanmasını və ardınca 4 nanometrlik qızıl təbəqəsinin buxarlanmasını əhatə edən sistemi araşdırdılar. Sonra, tədqiqatçılar səthə bir damla yumşaq aşındırma məhlulu qoydular və bir gecədə qurudular, sonra buxarlanmanın qarşısını almaq üçün çipi eyni aşındırma məhlulu ilə yuyub yenidən nəm kamerada inkubasiya etdilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741938321&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-serendipitous-discovery-reveals-stress-chemistry.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1741938321577&bpp=1&bdt=72&idt=173&shv=r20250305&mjsv=m202503120101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741938074%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741938074%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741938074%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3274093516631&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2417&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31091054%2C42531706%2C95344789%2C95354310%2C95354337%2C95354597%2C31090986%2C31090357&oid=2&pvsid=658346509022477&tmod=1151282108&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=179

“Sistem əsasən elektrolitik kondansatör təşkil edir” dedi Zocchi.

24-48 saat ərzində metal plyonka ilə katalizləşdirilmiş kimyəvi reaksiya germanium səthində əlamətdar naxışlar vurdu. Prosesin tədqiqi nəticəsində məlum oldu ki, xrom və qızıl təbəqələr gərginlik altındadır və katalitik reaksiya davam edərkən germaniumdan ayrılmışdır. Nəticədə yaranan gərginlik metal filmdə qırışlar yaratdı və bu qırışlar tədqiqatçıların gördükləri heyrətamiz nümunələri daha da katalizlədi.

“Metal təbəqənin qalınlığı, nümunənin mexaniki gərginliyinin ilkin vəziyyəti və aşındırma məhlulunun tərkibi inkişaf edən naxış növünün müəyyən edilməsində rol oynayır” dedi Zocchi.

Bu araşdırmanın ən maraqlı tapıntılarından biri odur ki, naxışlar sırf kimyəvi deyil, metal filmdəki qalıq stressdən təsirlənir. Tədqiqat göstərir ki, metalın əvvəldən mövcud olan gərginliyi və ya sıxılması ortaya çıxan formaları müəyyən edir. Beləliklə, nümunələri əldə etmək üçün biri kimyəvi və biri mexaniki olmaqla iki proses birlikdə işlədi.

Bir interfeysin katalizlə idarə olunan deformasiyaları və əsas kimyəvi reaksiyalar arasında əmələ gələn bu növ birləşmə laboratoriya təcrübələrində qeyri-adi, lakin təbiətdə geniş yayılmışdır. Fermentlər təbiətdə böyüməni katalizləyir, bu da hüceyrələri və toxumaları deformasiya edir. Məhz bu mexaniki qeyri-sabitlik toxumanın xüsusi formalara çevrilməsinə səbəb olur, onlardan bəziləri Vonqun təcrübələrində görünənlərə bənzəyir.

“Bioloji dünyada bu cür birləşmə əslində hər yerdə mövcuddur” dedi Zocchi. “Biz sadəcə olaraq laboratoriya təcrübələrində bunu düşünmürük, çünki nümunənin formalaşması ilə bağlı əksər laboratoriya təcrübələri mayelərdə aparılır. Bu kəşfi çox həyəcanlandıran da budur. Bu, bizə bu cür birləşməni və onun inanılmaz nümunə yaratmaq qabiliyyətini öyrənmək üçün canlı olmayan laboratoriya sistemi verir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Kimyəvi reaksiyalarda nümunənin əmələ gəlməsinin tədqiqi 1951-ci ildə sovet kimyaçısı Boris Belousov təsadüfən zamanla kortəbii salına bilən kimyəvi sistemi kəşf etdikdən sonra başladı və bu, kimyəvi nümunənin formalaşması və qeyri-tarazlıq termodinamikasının yeni sahələrini açdı.

Eyni zamanda və müstəqil olaraq İngilis riyaziyyatçısı Alan Turinq daha sonra “reaksiya-diffuziya sistemləri” adlandırılan kimyəvi sistemlərin kosmosda zolaqlar və ya nöqtələr kimi kortəbii nümunələr meydana gətirə biləcəyini kəşf etdi. Vonqun təcrübələrində müşahidə olunan reaksiya-diffuziya dinamikası Türinqin irəli sürdüyü nəzəriləri əks etdirir.

Fizikada mürəkkəb sistemlər sahəsi və naxış formalaşması 1980-90-cı illərdə diqqət mərkəzində olsa da, bu günə qədər laboratoriyada kimyəvi nümunənin əmələ gəlməsini öyrənmək üçün istifadə edilən eksperimental sistemlər mahiyyətcə 1950-ci illərdə tətbiq edilənlərin variantlarıdır. Wong-Zocchi sistemi kimyəvi nümunənin formalaşmasının eksperimental tədqiqində böyük irəliləyişi təmsil edir .

Daha çox məlumat: Yilin Wong və digərləri, Euler qeyri-sabitliyi ilə modulyasiya edilən Ge/Cr/Au interfeysində metal yardımlı kimyəvi aşındırma nümunələri, Fiziki Baxış Materialları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.9.035201

Los Angeles, Kaliforniya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir