A kutatók a fizika eddigi szabályainak ellentmondó jelenséget figyeltek meg atomi szinten, ami teljesen új megvilágításba helyezi az anyagok viselkedését. A kísérletek során a folyékony fém belsejében egy rejtett állapotot azonosítottak, amely az elméletek szerint nem is létezhetne.
A folyékony fém viselkedésének vizsgálata során a Nottinghami Egyetem és a németországi Ulmi Egyetem munkatársai megdöbbentő felfedezést tettek. Az anyagok olvadásakor és fagyásakor lejátszódó folyamatok megértése kulcsfontosságú az ipar számára, ám úgy tűnik, a folyamat sokkal rejtélyesebb, mint eddig hittük. A legújabb kísérletekben ugyanis azt tapasztalták, hogy bizonyos körülmények között az atomok dacolnak a hőmérséklettel, és rögzítve maradnak, megakadályozva a szokásos megszilárdulást - írja az origo.hu.
A folyékony fém és a mozdulatlan atomok rejtélye
A tudományos közvélekedés szerint a folyadékokban az atomok kaotikus, gyors mozgást végeznek, mintha egy zsúfolt tömegben lökdösődnének. A kutatók most azonban transzmissziós elektronmikroszkópia segítségével figyelték meg, mi történik a fém nanorészecskékkel (például platinával vagy arannyal), amikor azokat egy grafén rétegen hevítik. A várakozásokkal ellentétben azt látták, hogy a folyékony fém egyes atomjai még a legmagasabb hőmérsékleten is mozdulatlanok maradtak.
Ez a fizikai felfedezés azért rendkívüli, mert ezek a rögzített atomok képesek egyfajta „atomi karámba” zárni a folyadék többi részét.
Andrei Khlobystov professzor, a kutatás vezetője szerint ez a jelenség egy új halmazállapot létrejöttéhez vezethet, amely ötvözi a folyékony és a szilárd anyagok tulajdonságait.
Hogyan írja felül a szabályokat a folyékony fém?
A felfedezés egyik legérdekesebb pontja a kristályosodás folyamatának megváltozása. Normál esetben, amikor egy fém hűlni kezd, a folyadékból kristályok nőnek ki, és az anyag szabályos szerkezetűvé szilárdul.
Ám ha az atomi karám létrejön, ez a folyamat blokkolódik.
A fém úgynevezett túlhűtött folyadékká válik, és még drasztikusan alacsony hőmérsékleten is folyékony marad. A platina esetében például még 350 Celsius-fokon is folyékony volt, ami több mint 1000 fokkal van a fagyáspontja alatt.
Amikor a hőmérséklet végül kritikusan alacsonyra süllyed, az anyag nem kristályosodik, hanem egy instabil szerkezetű amorf fém jön létre. Ez az állapot csak addig marad fenn, amíg a rögzített atomok miatti bezártság (és az ebből fakadó belső feszültség) gátolja az anyag rendeződését. Ha ez a hatás megszűnik, az anyag azonnal visszarendeződik a megszokott kristályos formájába.
A nanotechnológia új távlatai
Bár a jelenség elsőre elvont fizikai érdekességnek tűnhet, a gyakorlati haszna óriási lehet. A nanotechnológia és az anyagtudomány számára ez a felfedezés új kapukat nyit meg, különösen a katalizátorok fejlesztése terén.
Mivel a grafénre felvitt platina az egyik leggyakoribb ipari katalizátor, a folyékony fém ezen rejtett állapotának megértése hatékonyabb, öntisztuló és tartósabb eszközök gyártását teheti lehetővé a jövőben.
A kutatás rávilágított arra, hogy a transzmissziós elektronmikroszkópia segítségével nemcsak megfigyelni, hanem manipulálni is lehet az atomokat, ami közelebb vihet minket a tudatosan tervezett, atomi szinten irányított anyagok korszakához.
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Orosz-ukrán háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Ukrajnai háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek, Ukrajna elnöke
Forrás
A rendőrök lövésekkel állítottak meg egy agresszív kamionsofőrt Kárpátalja bejáratánál. A férfi ráhajtott a rendőrökre és menekülni próbált.
A parancsnokoknak biztosítaniuk kell annak feltételeit, hogy a katonák legfeljebb két hónapig maradjanak harci pozíciókban.
Az ukránok továbbra is 4,32 hrivnyát fognak fizetni kilowattóránként.
A légvédelem 172 drónt hatástalanított, azonban az Iszkander-M típusú ballisztikus rakéta, valamint 22 helyszínen 32 drón célba talált.
A kifizetések egy részét a vállalkozások számára népszerűtlen adóemelés végrehajtásától tenné függővé.
Az amerikai elnök erről egy fehér házi eseményen beszélt, miután bejelentette, hogy hosszan beszélt telefonon az orosz elnökkel.
Bár jelenleg nem vezetnek be óránkénti áramszüneteket, a szakértők takarékosságra figyelmeztetnek.
Közölte az amerikai külügyminisztérium szerdán.
Amely az Oroszországi Föderáció fő kőolajszállító rendszerének stratégiai szempontból fontos csomópontja.
Vizsgálat indult egy ternopili iskolában, miután egy 15 éves diáklányt osztálytársa elleni késes támadással gyanúsítanak. A hatóságok az indítékokat vizsgálják.
