Na Zemi existuje extrémně vzácný minerál zvaný hackmanit, který má naprosto unikátní vlastnosti. Tento minerál totiž dokáže měnit barvu, pokud je vystaven slunečnímu svitu. Vědcům univerzity v Turku ve Finsku se nyní podařilo popsat samotný mechanismus, který tomuto minerálu dává tak unikátní vlastnosti.

Hackmanit byl vůbec poprvé objeven a popsán v 18. století, kdy byl objeven v Grónsku. Vědce tenkrát upoutala jeho unikátní vlastnost, kdy se po vystavení slunečnímu svitu zbarvil do jasně růžového odstínu a pokud ho umístili do temného prostředí, jeho barva se vytratila. Vědci však nikdy nedokázali přesně odpovědět na to, jak k této reakci dochází, až nyní.

Záři způsobují nečistoty

Tým univerzitních vědců v čele s chemičkou materiálů Isabellou Norrbo v rámci studie publikované na vědeckém serveru Researchgate.net popsal, jak si určité typy hackmanitů uchovávají část svého světla při přechodu ze světlého do tmavého prostředí. Vědcům se podařilo zjistit, že klíčem k pochopení mechanismu tohoto záření je velice  jemná souhra mezi přírodními nečistotami v minerálu, které jsou v něm uvězněny od jeho vzniku.

Vědci mohou pozatky získané při studiu těchto vzácných materiálů později využít ke stavbě syntetických materiálů s mnohem lepšími vlastnostmi. Díky unikátním vlastnostem může totiž takový materiál dodávat světlo bez jakéhokoliv zdroje elektrické energie.

V minerálu je obsažen titan 

Během výzkumu vědci zjistili, že celému procesu výrazně napomáhá přítomnost titanu, přičemž samotná záře je poháněna přenosem elektronů. Jen koncentrace titanu však k vytvoření luminiscence nestačí, v minerálu musí být také správná kombinace dalších prvků.

Pro svou studii vědci použili vzorky hackmanitu z Grónska, Kanady, Afghánistánu a Pákistánu. Jednou z hlavních otázek výzkumu bylo, proč některé hackmanity vykazují záři a jiné ne. Díky pečlivému srovnání různých vzorků byl tým schopen spatřit požadovanou směs oranžové fotoluminiscence (přeměna absorbovaných fotonů na světlo), modré perzistentní luminiscence (vyzařující světlo bez zahřívání) a fialový fotochromismus (forma chemické transformace způsobené elektromagnetickým zářením). Jedná se tedy o složitou směs přírodních chemických reakcí, které vědci mohou využít v rámci vývoje nových materiálů. Dále čtěte: (Vzácné prvky vznikají hluboko v Zemi. Vědci rozluštili letitou záhadu, jak se dostávají na povrch).