Cercetătorii au transformat apa în metal. Cum au reușit?
Oricine știe (sau ar trebui să știe) că apa este un bun conductor al electricității, însă asta se întâmplă în cazul apei „normale” care conține săruri. Apa pură, distilată, pe de altă parte, este un izolator aproape perfect.
Apa pură și distilată conține molecule de H2O care sunt conectate unele de altele prin legături de hidrogen. Electronii de valență rămân legați și nu sunt mobile. Pentru a crea o bandă de conducție cu electronii care se mișcă liber, apa ar trebui să fie presurizată atât de mult încât orbitalii electronilor exteriori să se suprapună. Cu toate acestea, astfel de calcule arată că această presiune este prezentă doar în miezul planetelor uriașe precum Jupiter.
O colaborare internațională alcătuită din 15 oameni de știință de la 11 instituții de cercetare a folosit o metodă complet diferită pentru a produce o soluție apoasă cu proprietăți metalice pentru prima oară și a documentat această fază de tranziție la BESSY II, din Berlin, Germania. Pentru a face asta, cercetătorii au efectuat experimente cu metale alcaline, care își eliberează electronii exterior foarte ușor.
Cum au transformat cercetătorii apa în metal?
Cu toate acestea, chimia dintre metalele alcaline și apă este cunoscută a fi explozivă. Sodiul sau alte metale alcaline încep imediat să ardă în apă. Însă, echipa a descoperit o cale de a ține sub control această chimie violentă. Cercetătorii nu au aruncat o bucată de metal alcalin în apă, însă au făcut exact opusul. Oamenii de știință au introdus puțină apă într-o picătură de metal alcalin, un aliaj de sodiu-potasiu (Na-K), care este lichid la temperatura ambientală.
„Poți vedea cu ochii tăi faza de tranziție în apă metalică! Picătura argintie de sodiu-potasiu se învăluie într-o strălucire aurie, ceea ce este foarte impresionant”, a spus dr. Robert Seidel, cel care a supravegheat experimentele, citat de EurekAlert.
„Studiul nostru arată că apa metalică poate fi produsă pe Pământ”
Stratul subțire de apă metalică de culoare aurie rămâne vizibil timp de câteva secunde. Astfel, echipa profesorului Pavel Jungwirth, de la Academia Cehă de Știință din Praga, a putut să dovedească prin analize spectroscopice că apa se afla, cu adevărat, în stare metalică.
Cei doi indicatori decisivi ai fazei metalice sunt frecvența plasmonilor și banda de conducție. Cercetătorii au putut să stabilească aceste două cantități folosind spectroscopia de reflecție optică și spectroscopia fotoelectronică cu raze X. „Studiul nostru arată că apa metalică poate fi produsă pe Pământ, dar și proprietățile spectroscopice asociate cu luciul metalic auriu”, a spus Seidel.
Studiul oamenilor de știință a fost publicată în jurnalul Nature.
Vă mai recomandăm să citiți și:
De ce lemnul arde, dar metalul nu?
Cum se apără lichenii de metalele toxice și de aciditatea ridicată?
O filmare cu un OZN metalic hipersonic, dezvăluită de oficiali din Pentagon
Un craniu cu un implant metalic, una dintre cele mai vechi dovezi ale unui implant chirurgical antic