Forskere har laget "gyllent metallvann"

Forskere har laget "gyllent metallvann"
Forskere har laget "gyllent metallvann"
Anonim

For de fleste med minst en viss forståelse av fysikk og teknologi kan det virke overraskende at vann, som kan sjokkere, faktisk er en isolator.

Det handler om urenheter. Tappevann leder elektrisitet takket være saltene det inneholder. Destillert vann har derimot dielektriske egenskaper, fordi vannmolekylene i seg selv er elektrisk nøytrale.

Følgelig, for å gjøre destillert vann til en leder, må du endre strukturen slik at frie elektroner vises i det.

Dette kan oppnås ved å komprimere vann ved et trykk på omtrent 48 megabar. Faktisk kan du på denne måten "presse" elektroner ut av vannmolekyler. Imidlertid er slikt trykk uoppnåelig verken i laboratorium eller under produksjonsforhold. Dessverre kan den bare eksistere i kjernene til veldig store planeter eller stjerner.

En annen måte å skaffe vann med frie elektroner på er å gi det til fremmede. Dette er hva forskerteamet som jobber på BESSY II -anlegget i Berlin har påtatt seg.

Et uvanlig eksperiment samlet 11 forskningsinstitutter fra hele verden. Forskere bestemte seg for å donere elektroner av alkalimetaller til vann, som enkelt donerer dem fra de ytre skallene til atomene deres.

Problemet var hvordan man kombinerer vann med et alkalimetall slik at det ville dele sine elektroner med det. Under normale forhold kan alkalimetaller, hvis de kommer i vann, hvise, antennes og til og med eksplodere. Derfor fordypet ikke forskerne metallet i vann, men påførte et tynt lag vann på alkalimetallet.

En legering av natrium og kalium dryppet fra en dyse inne i vakuumkammeret. La oss forklare at begge disse metallene er i flytende tilstand ved romtemperatur. Deretter ble det tilført damp til kammeret gjennom rør. Det ble avsatt i et ekstremt tynt lag på metaldråper.

Elektroner og kationer (atomer fratatt elektroner) av metaller strømmet fra dråpene inn i det ytre sjiktet av vann. Resultatet er vann som leder strøm. Det vil si at vann fra et dielektrikum (dårlig ledende strøm) har blitt til metall.

"Og du kan se faseovergangen mellom vann og metall med det blotte øye!" Sier Robert Seidel, forfatter av studien. "Den sølvfargede natrium-kaliumdråpen blir tydelig gyllen, noe som er veldig imponerende."

Den oppnådde prøven av kortvarig metallisk vann ble studert av forskere ved bruk av optisk og synkrotron røntgenfotoelektronspektroskopi. Analyse bekreftet at vannet hadde blitt til metall.

"Vår studie viser ikke bare at metallisk vann kan produseres på jorden, men har også spektroskopiske egenskaper knyttet til den fantastiske gyldne metalliske glansen," sier Seidel.

Resultatene av en interessant studie ble publisert i tidsskriftet Nature.

Anbefalt: