Először sikerült a tiszta vizet fémmé alakítani – írja a Science Alert tudományos portál.
Víz és víz között is van különbség
A tiszta víz szinte tökéletes szigetelő. Ez elsőre meglepően hangzik, hiszen a köztudatban ennek pont az ellenkezője él – írja az Origo.
A természetes víz valóban vezető, de ez a tulajdonság a benne lévő szennyeződéseknek köszönhető, amik feloldódva, szabad ionokként segítik az elektromos áram áramlását. Idáig úgy hitték, a tiszta víz csak abban az esetben tud „fémessé” – vagyis jó elektromos vezetővé – válni, ha extrém nagy nyomás alá helyezik. Egy kutatócsoport azonban most bebizonyította, hogy nincs szükség hatalmas nyomásra.
Kiderült, hogy ha a tiszta víz alkálifémekkel (jelen esetben nátrium-kálium ötvözettel) érintkezik, akkor a szabadon mozgó töltött részecskék révén fémmé válik.
A hatás csupán néhány másodpercig tart, de ez az idő bőségesen elegendő ahhoz, hogy a víz e különös állapotát behatóbban tanulmányozzák a szakemberek.
Saját szemünkkel láthatjuk, ahogy a fázisátmenet során a víz fémmé válik” – mondta Robert Seidel fizikus, a német Helmholtz-Zentrum Berlin kutatója.
Az ezüstös színű nátrium-kálium csepp aranylóan kezd fényleni, ami nagyon lenyűgöző” – tette hozzá.
Így csinálták
Elképesztően nagy nyomás alatt elvileg bármilyen anyag elektromos vezetővé alakítható. A tiszta víz esetében ehhez 48 megabar nyomásra van szükség – ez az érték a tengerszinten lévő légköri nyomás 48 milliószorosa.
Bár ekkora nyomást laboratóriumban is létre tudnak hozni, a fémes vizet ilyen körülmények között lehetetlen lenne tanulmányozni. Ezért a szakértők alkálifémeket használtak, amik külső elektronjaikat könnyedén leadják, így alkalmasak arra, hogy nagy nyomás nélkül is vezetővé alakítsák a tiszta vizet. Egyetlen probléma maradt csupán: az alkálifémek rendkívül hevesen – olykor robbanásszerűen – lépnek reakcióba a folyékony vízzel.
Ezért a kutatók egy vákuumkamrában a folyékony halmazállapotú nátrium-kálium cseppre vékony vízgőzréteget vittek fel.
A két anyag érintkezésével elektronok és kationok (pozitív töltésű ionok) áramoltak az ötvözetből a vízbe, amitől az aranyszínűvé, és elektromos vezetővé vált.
A fázisváltozást a spektroszkópok is megerősítették.
Az eredmények segíthetnek megérteni, milyen folyamatok játszódhatnak le a Neptunuszhoz és Uránuszhoz hasonló óriásbolygók belsejében.
A részletes tanulmány a Nature magazinban olvasható.
Forrás:karpatinfo.net
Tovább a cikkre »
