После 200 лет ученые наконец решают «проблему доломита»

После двух столетий неудачных попыток международная группа учёных впервые успешно вырастила минерал доломит в лабораторных условиях. Ключом к успеху стало понимание того, что микроскопические структурные дефекты блокируют рост кристалла, но в природе они постепенно растворяются под воздействием воды, что позволяет формироваться новым, правильным слоям.

Исследователи из Мичиганского университета и Университета Хоккайдо разработали новую теорию, основанную на детальных атомных симуляциях. Они выяснили, что в структуре доломита, состоящей из чередующихся слоёв кальция и магния, атомы часто присоединяются хаотично, создавая дефекты, которые замедляют рост до одного слоя за 10 миллионов лет. Однако в природе циклы, подобные дождям или приливам, постоянно растворяют эти нестабильные участки, очищая поверхность для дальнейшего роста.

Открытие не только решает давнюю геологическую загадку о формировании древних доломитовых отложений, но и предлагает революционный подход к производству современных материалов. Теория показывает, что можно быстро выращивать материалы без дефектов, если периодически растворять эти дефекты в процессе роста. Этот принцип может быть применён для улучшения производства полупроводников, солнечных панелей, аккумуляторов и других высокотехнологичных продуктов.