Крошечные кристаллы меняют правила смешивания экспресс
Кристаллы перовскита — это строительные блоки, в которых атомы металла и галогенов складываются в аккуратную решётку. Поменяешь один галоген на другой — и кристалл начнёт светиться другим цветом. Но есть загвоздка: хлор и йод в одной решётке не любят соседствовать, и в крупных кристаллах смесь распадается на отдельные зоны, как масло и вода в стакане.
Однако если взять кристалл размером всего несколько нанометров — в тысячи раз тоньше человеческого волоса — картина меняется. В таком крошечном объёме решётка гибче, и она способна принять сразу три разных галогена: хлор, бром и йод. Учёные проверили это на деле, синтезировав более трёх тысяч образцов с разными пропорциями и измерив их спектры. Оказалось, что маленькие кристаллы с достаточным содержанием брома остаются стабильными и не расслаиваются.
Это открытие важно для практики: перовскиты уже используют в солнечных батареях и светодиодах, и возможность точно настраивать их цвет и эффективность простым изменением состава — большой шаг вперёд. Теперь можно будет создавать материалы с нужными свойствами, не боясь, что смесь распадётся со временем.
Размер нанокристаллов перовскита можно сравнить с толщиной паутины: если увеличить кристалл до размеров футбольного поля, то его толщина будет меньше миллиметра.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан меняет свою структуру, подстраиваясь под воздействие; нанокристаллы перовскита тоже гибко перестраивают свою решётку, принимая разные атомы.