Az arany olvadása általában 1064 Celsius fok feletti hőmérsékletet igényel, de a fizika soha nem olyan egyszerű. Egy kutatócsoport megtalálta a módját, hogy szobahőmérsékleten olvassza meg az aranyat elektromos mezővel, amit elektronmikroszkóppal figyeltek meg.
Bár mindannyian ismerjük az olvadás jelenségét, a legtöbben valójában nem gondolnak bele a folyamat mögött álló fizikába. Lényegében, amikor valami megolvad az történik, hogy a molekulák közötti kötések felbomlanak és szabadabban mozognak. Például a jégkocka a jól rendezett struktúrájából forma nélküli vízzé alakul át egy kevésbé rendezett állapotba.
A folyamatot általában a hő váltja ki, de nem ez az egyetlen tényező, mivel a nyomás is szerepet játszik. Az ilyen körülmények között végzett kísérletek lehetővé tették, hogy a tudósok a közelmúltban mindenféle váratlan dolgot hajtsanak végre, például a víz megfagyasztását a szokásos forráspontjánál jóval magasabb hőmérsékleten.
[post_ads_2]
A legújabb vizsgálat során a svédországi Chalmers Műszaki Egyetem kutatói egy másik kiváltó okot teszteltek, az elektromos mezőt. A csapat egy apró aranydarabot helyezett egy elektronmikroszkópba, és a legnagyobb nagyításban figyelték meg. Aztán lassan egy elektromos mezőt hoztak létre, hogy lássák, hogyan reagálnak az arany atomjai. (1)
Amikor utólag visszanézték az adatokat, a kutatók rájöttek arra, hogy az elektromos mező gerjesztette az atomokat az arany felső rétegeiben. Ezáltal kiszabadították ezeket az atomokat a tárgy szilárd részéből, és hatékonyan sikerült megolvasztaniuk az anyagot szobahőmérsékleten. A változás visszafordítható volt, mert az elektromos mező kikapcsolása után újra megszilárdult az arany.
"Nagyon megdöbbentett a felfedezés," - mondja Ludvig de Knoop, a tanulmány első szerzője. "Ez rendkívüli jelenség, és új, alapvető ismereteket jelent számunkra az arannyal kapcsolatban."
A Chalmers Műszaki Egyetem kutatói
A csapat még nincs teljesen tisztában azzal, hogy a technika hogyan működik az arany környezeti hőmérsékleten való megolvasztásakor, de lehet, hogy az alacsony dimenziós fázisátalakulásnak nevezett jelenséghez van köze. A kutatók azt tervezik, hogy megvizsgálják ezt a jövőben, ami segíthet néhány alkalmazás kifejlesztésében a felfedezést követően.
"Mivel a felületi rétegek tulajdonságait irányíthatjuk és megváltoztathatjuk, különböző típusú alkalmazásokra nyílhat lehetőség," - mondja Eva Olsson, a tanulmány szerzője. "Például a technológiát különféle típusú érzékelők, katalizátorok és tranzisztorok esetében használhatják, és lehetnek új koncepciók az érintkezés nélküli alkatrészek területén is."
A kutatás a Physical Review Materials folyóiratban jelent meg. (2)
(1) - https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/
(2) - http://www.chalmers.se/en/departments/physics/new