Maddenin Yeni Bir ‘Durumu’: Aynı Anda Katı Ve Sıvı Olabiliyor
Madde birçok şekil alır , fakat çoğumuz temel üç durumu biliyoruz – katı, sıvı ve gaz. Şimdi, ilk kez, bilim adamları maddenin aynı anda iki durumda var olmalarının mümkün olduğunu keşfettiler.
Spesifik olarak, metal potasyum aynı şekilde bir katı ve aynı anda sıvı olabilir; Sadece aşırı basınç ve aşırı sıcaklık uygulayın ve presto! Hem katı hem de erimiş bir potasyum yığınınız var.
Edinburgh Üniversitesi’nden fizikçi Andreas Hermann National Geographic’teAdam Mann’e verdiği demeçte , “Sünger de sudan yapılmadığı sürece, su damlayan bir sünger tutmak gibi bir şey olurdu” dedi .
Potasyum oldukça basittir. Katı formunda temiz, bazik bir kristal kafes yapısına sahiptir. Ancak aşırı koşullara maruz kaldığında, basit metallerde garip şeyler olabilir .
Örneğin, iletken metal sodyumun yüksek basınçta bir yalıtkan haline geldiğinibiliyoruz . Lityum yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta bir süper iletken olur .
Yüksek basınçta potasyum ile yapılan önceki deneyler , atomlarının kendilerini karmaşık bir düzende örgütlediklerini göstermiştir – kare bir formasyonda beş tüp, dört köşede ve bir orta tüpte; ve aralarında dört atom zinciri bağlanmış.
Isı uygulandığında zincirler kaybolur; Araştırmacılar, buna “zincir erime geçişi” diyorlardı, potasyum zincirlerinin düzenlenmiş durumdan düzensiz bir duruma geçişi olarak gerçekleştiğini düşünüyorlardı.
Bunun neden olduğunu anlamak ve denemek için, son çalışmada araştırmacılar zor koşullar altında yaklaşık 20.000 potasyum atomunun davranışını gözlemlemek için güçlü bilgisayar simülasyonları kullandılar.
Basınç ve sıcaklık yeterince yüksek olduğunda – yaklaşık 2 ila 4 Gigapaskal – potasyum atomları kendilerini birbirine bağlı zincirlerde ve kafeslerde düzenlerler.
Kafes atomları arasındaki kimyasal etkileşimler güçlüdür, bu nedenle 400 ila 800 Kelvin arasında bir sıcaklık uygulandığında düzenli bir katı kalırlar. Ancak bu arada, zincirler düzensiz, sıvı halde erir.
Ekip, bu yeni duruma “zincir erimiş faz” diyor ve doğru şartlar altında, muhtemelen devleti başlatmak için gereken şartlardan farklı olan, doğru şartlar altında, sodyum ve bizmut da dahil olmak üzere, bir dizi materyalde var olabileceğine inanıyor. Potasyum içinde.
Hermann , “Potasyum bildiğimiz en basit metallerden biri, ancak onu sıkarsanız çok karmaşık yapılar oluşturur” dedi .
“Bu olağandışı ancak istikrarlı durumun kısmen katı ve kısmen sıvı olduğunu gösterdik. Bu olağan dışı durumun başka malzemelerde yeniden kullanılması her türlü uygulamaya sahip olabilir.”
Araştırmanın PNAS’ta yayınlanması bekleniyor