Először sikerült kutatóknak a tiszta vizet fémmé alakítaniuk

A tiszta víz szinte tökéletes szigetelő. Talán sokakat megdöbbent ez az állítás, ehhez azonban tudni kell, hogy a természetes víz az, ami valójában vezeti az áramot, ez pedig a benne lévő szennyeződéseknek köszönhető, amik feloldódva, szabad ionokként mozdítják elő az elektromos áram terjedését, írja a Science Alert.

Eddig mindenki úgy tudta, a tiszta víz csak rendkívül nagy nyomáson válik csak "fémes" elektronikusan vezetővé, de ahogy azt a kutatók - 2021-ben először - bebizonyították, nem csak a nagy nyomás képes a tiszta vízben ezt a fémes jelleget előidézni.

A kutatás tárgya

Ha a tiszta viz egy elektronmegosztó alkálifémmel - jelen esetben nátrium és kálium ötvözetével - érintkezik, akkor szabadon mozgó töltött részecskékkel kiegészítve a vizet fémesre változtatják.

Az így létrejövő vezetőképesség ugyan csak néhány másodpercig tart, de így is elégséges ahhoz, hogy a víznek ezt az állapotát közvetlenül tanulmányozni lehessen.

"Szabad szemmel is látható a fémes vízzé váló fázisátalakulás!" - magyarázta Robert Seidel fizikus, a németországi Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie munkatársa 2021-ben, a kutatás publikálásakor.

"Az ezüstös nátrium-kálium csepp aranyszínű ragyogásba burkolózik, ami igazán lenyűgöző". - fejtette ki a tudós, melyről ide kattintva fénykép is látható..

Elég nagy nyomás alatt elméletileg nagyjából bármilyen anyag vezetőképessé válhat. A tiszta víz esetében ez a nyomás körülbelül 48 megabar - a földi légköri nyomásnak a tengerszinten mért értékének alig 48 milliószorosa.

Bár laboratóriumi körülmények között már sikerült ennél nagyobb nyomást is létrehozni, az ilyen kísérletek nem lennének alkalmasak a fémes víz tanulmányozására. Ezért a Cseh Tudományos Akadémia szerves kémikusa, Pavel Jungwirth és tudóstársai figyelme az alkálifémek felé fordult.

Egy vákuumkamrában a csapat a folyékony halmazállapotú nátrium-kálium elegyre vékony vízgőzréteget vitt fel. Az érintkezéskor az elektronok és a fémkationok (pozitív töltésű ionok) az ötvözetből a vízbe áramlottak. Ez nemcsak aranyszínű fényt adott a víznek, hanem a vizet vezetőképessé is tette - éppen úgy, ahogyan azt nagy nyomáson a fémes tiszta vízben látnunk kellene.

Miért hasznos ez a kísérlet?

Amellett, hogy jobban megérthetjük ezt a fázisátalakulást itt a Földön, a kutatás lehetővé teheti a nagy bolygók belsejében uralkodó extrém nagynyomású rrendszerek közeli tanulmányozását is.

A Naprendszer jégbolygóiban, a Neptunuszban és az Uránuszban például feltehetően folyékony fémes hidrogén örvénylik. És csak a Jupiter az egyetlen, amelyben a nyomást elég magasnak tartják ahhoz, hogy a tiszta víz fémesedhessen.

A kutatás a Nature című szaklapban jelent meg. A cikk korábbi változata 2021 júliusában jelent meg.

Amennyiben tetszett a cikk, illetve más hasonló híreket is szívesen olvasna, itt lájkolhatja Facebook oldalunkat! 

Kapcsolódó anyagok:

Hogyan tapasztalhatod meg a víz nyugtató erejét az otthonodban?

Forrás - A nyitókép csak illusztráció, forrás: Image by lifeforstock on Freepik