به تازگی محققان مؤسسه Empa به طور غیرمنتظره‌ای مشابه این الگو را در ساختار بلورهای مولکولی یافته‌اند. زمانی که یک مولکول خاص بر روی سطح نقره بلورینه شد، به جای ساختار منظم مورد انتظار، الگوهای نامنظمی ایجاد شد که هرگز تکرار نمی‌شدند.

محققان ابتدا این پدیده را یک خطای آزمایشی تصور کردند، اما آزمایش‌های بیشتر نشان داد که این الگوهای شبه تصادفی واقعی هستند.

مولکول مورد استفاده tris(tetrahelicenebenzene) یا t[۴]HB بود که ویژگی منحصربه فردی دارد: می‌تواند دست سانی (chiral) خود را در دمای اتاق تغییر دهد، برخلاف بیشتر مولکول‌های کایرال که معمولاً شکل خود را حفظ می‌کنند.

چرا الگوها هرگز تکرار نمی‌شوند؟

محدودیت‌های چیدمان مولکولی: مولکول‌ها مثلث هایی با اندازه‌های مختلف تشکیل می‌دهند (۲ تا ۱۵ مولکول در هر ضلع).

ناهماهنگی ناشی از کایرالیته: مثلث‌های ایجادشده کاملاً بر هم منطبق نمی‌شوند، بنابراین الگویی با جابه جایی‌های کوچک ایجاد می‌شود.

نقش نقص‌ها (Defects): این الگوها شامل حفره هایی کوچک هستند که در نهایت ساختاری شبیه مارپیچ را شکل می‌دهند.

جمع بندی علمی: نقص‌های کوچک در این ساختار، امکان چیدمان متراکم‌تر و پایدارتر از نظر انرژی را فراهم می‌کنند. به همین دلیل، الگوی نهایی در هر بار تکرار آزمایش، متفاوت اما از نظر انرژی هم ارزش است. این ویژگی به اصل آنتروپی (Entropy) وابسته است که باعث تغییر تصادفی آرایش مولکولی می‌شود.

اهمیت این کشف برای آینده

بررسی خواص الکترونی سطوح نامتناوب: پیش بینی شده که الکترون‌ها روی چنین سطوحی رفتاری متفاوت و جدید در فیزیک ایجاد می‌کنند.

کاربردهای بالقوه در نانوالکترونیک: طراحی سطوح مهندسی شده با ویژگی‌های الکتریکی خاص که در دستگاه‌های الکترونیکی آینده استفاده خواهند شد.

گام بعدی؟

محققان پیشنهاد می‌کنند که برای بررسی دقیق‌تر خواص کوانتومی این ساختارها، باید آنها را تحت میدان‌های مغناطیسی بررسی کرد.