اکسید آلومینیم می تواند از زنگ زدن آلومینیم جلوگیری کند

محققان دانشگاه فناوری ماساچوست ایالات متحده آمریکا (MIT) در یک آزمایش موفق شدند با پوششی از اکسید آلومینیم که عملکرد آن مثل مایعات است، از زنگ زدن بیشتر آلومینیم جلوگیری کنند.

به نقل از ایسنا، فلزات در ظاهر بسیار محکم هستند اما در زمان مشخص، حتی هوا قادر است تا این ویژگی آنها را خنثی کند. تعامل اکسیژن با فلزات می تواند به واکنشی منجر شود که زنگ زدگی در آن به وجود بیاید.

اکنون گروهی از پژوهشگران دانشگاه MIT دریافته اند که با بهره گیری از یک پوشش نازک حاوی اکسید آلومینیم که عملکردی مشابه با مایع داشته و می تواند شکاف ها را پر کند، می توان فلز آلومینیم را از زنگ زدگی بیشتر حفظ کرد.

اگر اکسید فلزات به زنگ زدگی یا تیره شدن آنها منجر شود، تاثیر خوردگی و نهایتا ترک خوردن فلزات نمود پیدا می کند اما باید توجه داشت که اکسید همه فلزات، مخرب نیستند.

جالب است بدانید که سه اکسید خاص یعنی اکسید آلومینیم (Al2O3)، اکسید کروم (Cr2O3) و اکسید سیلیکون (SiO2) می توانند فلز را از زنگ زدگی بیشتر حفظ کنند و گروه تحقیقاتی دانشگاه ام آی تی تصمیم گرفتند دلیل این موضوع را بفهمند.

در این آزمایش زنگ زدگی را در شرایط خاصی مثل قرار گرفتن در داخل راکتور بررسی کردند؛ چرا که واکنش اکسیداسیون سریع تر روی می دهد.

دانشمندان در آزمایشات خود متوجه شدند که پوشش دهی خوب این اکسیدهای خاص می تواند از فلزات زیرین آنها در هنگام تماس با اکسیژن و البته قرار گرفتن در فشار مکانیکی، محافظت کند.

آنها جهت بررسی دقیق تر این موضوع، از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری محیطی (E-TEM) استفاده کرده اند. در این پژوهش، اکسید آلومینیم عملکرد بسیار خوبی داشت و مشاهده دقیق فرآیند محافظت از فلز با استفاده از این میکروسکوپ برای محققان امکان پذیر شد.

به گزارش کمولوژی، اگر چه اکسید آلومینیم در حالت فیزیکی جامد است اما موقع به کار بردن لایه های بسیار نازک اکسید، حدود ۲ یا ۳ نانومتر به مایع شباهت دارد.

گفتنی است که با کشش آلومینیم، لایه اکسید امتداد می یابد و فلز مورد نظر را پوشش داده و بدین ترتیب، از تماس اکسیژن با آن جلوگیری می کند.

در طی این پژوهش، طول اصلی آلومینیم با وجود کشش بیش از دو بار در دمای اتاق (۲۵ درجه سانتی گراد)، بدون ترک خوردگی حفظ شد. با اینکه اکسید آلومینیم معمولا بسیار شکننده است، با استفاده از این لایه نازک، تغییری در شکل آن ایجاد نشد.

این پوشش ‌های خاص که حالت خود ترمیمی دارند، می ‌توانند در شرایط پر فشاری مانند پیل‌ های سوختی یا راکتورهای نیروگاه‌ های هسته ‌ای استفاده شوند.

 

جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید

www.shimisanat.com

الیاف ترکیبی پلیمری با انعطاف لاستیک و استحکام فلز

پژوهشگران دانشگاه کارولینای شمالی توانسته اند نوعی الیاف ترکیبی پلیمری بسازند که استحکام فلزات و خواص کشسانی لاستیک را به طور همزمان در خود داشته باشد.

این الیاف ترکیبی پلیمری در صنایع مختلف مثل رباتیک و بسته بندی کاربرد دارد؛ مثلا به عنوان پوست یک ربات می توان از این الیاف پلیمری استفاده کرد.

این الیاف مورد بحث، ترکیبی از فلز گالیم با پوشش پلیمری کشسان (لاستیکی) است که با برخورداری از خواص فلزات و لاستیک ها به شکل همزمان، در مقابل تنش و فشار مقاومت بالایی دارد.

آنچه که سبب تولید این الیاف ترکیبی پلیمری شد، تحقیقی بود که دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی به دنبال عملیاتی کردن آن بودند. این گروه می خواستند ماده ای بسازند که استحکام فلزات را داشته باشد اما در مقابل، تنش های شدید و خم های متعدد را تحمل کرده، خواص خود را از دست نداده و در نهایت دچار شکستگی نشود.

چنین خاصیتی در علم پلیمرها به نام چقرمگی مواد شناخته می شود. هر چه یک ماده چقرمه تر باشد، توانایی آن در جذب فشار و تنش ناشی از تحمل بار بیشتر بوده و سخت تر شکسته یا پاره خواهد شد.

الیاف ترکیبی پلیمری با انعطاف لاستیک و استحکام فلز

پوشش پلیمری هم چنین نقشی را دارد و زمانی که ماده مورد کشش قرار می گیرد، انسجام کلی خودش را حفظ کرده و پس از پایان کشش، قطعات جدا شده فلز را به یکدیگر می رساند.

سرپرست این پروژه تحقیقاتی، پروفسور مایکل دیکی است که اظهار داشته مغزیِ فلزی رشته الیاف جدید قادر است به کمک پوشش پلیمری، تا ۷ برابر طول اصلی کشیده شود و سپس به حالت ابتدایی خود باز گردد.

این قابلیت به شدت در صنعت مورد استفاده است. به عنوان مثال از این امکان برای بخش های متحرک و مفاصل ربات ها می توان استفاده کرد و علاوه بر مقاومت بالا در برابر ضربات (خاصیت فلز)، جلوی تحرک ربات را نیز نخواهد گرفت.

در حال حاضر تلاش های بسیاری برای تقلید از پوست انسان و به کارگیری آن در ربات ها صورت می گیرد که به گفته پروفسور دیکی، الیاف توسعه یافته در دانشگاه کارولینای شمالی ضمن حفظ خاصیت کشسانی پوست، مقاومت آن را نیز افزایش داده است.

در پایان لازم به ذکر است که در این پروژه به منظور اثبات عملیاتی بودن طرح، از فلز گالیم (Ga) استفاده شده اما در صورت نیاز، امکان استفاده از سایر فلزات برای دستیابی به خواص متفاوت وجود خواهد داشت.

استفاده از برگ های مصنوعی در محیط غیر آزمایشگاهی

استفاده از برگ های مصنوعی که تا به حال تولید می شدند، محدود به محیط های آزمایشگاهی بود. اما اکنون با راهکار پیشنهادی توسط یک گروه تحقیقاتی می توان از این برگ های مصنوعی در محیط های خارج از آزمایشگاه نیز استفاده کرد.

همانطور که می دانید فتوسنتز فرآیندی است که در آن گیاهان از آب و دی اکسید کربن موجود در هوا برای تولید کربوهیدرات و به کمک انرژی نور خورشید، استفاده می کنند.

سازوکار برگ های مصنوعی به این شکل است که همین عملیات فتوسنتز را تقلید نمایند که در نتیجه باعث کاهش میزان گاز CO2 موجود در جو زمین خواهد شد.

نکته ای که حائز توجه بوده آن است که این فرآیند تنها محدود به محیط داخلی آزمایشگاه هاست؛ چرا که از دی اکسید کربن خالص و تحت فشار موجود در مخازن استفاده می کنند.

حالا اما پژوهشگران دانشگاه ایلینویز در شهر شیکاگو ایالات متحده راهکاری داده اند که با استفاده از آن می توان برگ های مصنوعی را از آزمایشگاه بیرون آورد و به محیط های خارجی برد.

برگ توسعه داده شده توسط این تیم تحقیقاتی که از CO2 (به عنوان یک گاز گلخانه ای قوی) گرفته شده از هوا استفاده می کند، دست کم ۱۰ برابر در تبدیل دی اکسید کربن به سوخت،، بهتر از برگ های طبیعی عمل خواهد کرد.

نتایجی که این تیم از آزمایشات خود به دست آورده اند، در مجله ACS Sustainable Chemistry & Engineering منتشر شده و قابل مطالعه است.

نویسنده مقاله منتشر شده در این ژورنال که استادیار دپارتمان مهندسی شیمی در کالج مهندسی دانشگاه ایلینویز است، «مینش سینگ» نام دارد که در خصوص این طرح گفت:

«تا به حال همه طراحی هایی که برای برگ های مصنوعی در آزمایشگاه انجام شده، از دی اکسید کربن موجود در مخازن فشرده شده استفاده کرده اند. برای آنکه همچین پروژه ای را در دنیای واقعی پیاده کنیم، این دستگاه ها باید بتوانند CO2 را از منابع رقیق تری چون هوا و گازهای دودکشی (ناشی از سوخت زغال سنگ در نیروگاه ها) جذب نمایند.»

سینگ به کمک همکارش، «آدیتیا پراجپات» که دانشجوی تحصیلات تکمیلی در آزمایشگاه سینگ است، در راستای حل این مشکل راهکاری پیشنهاد دادند که در آن برگ مصنوعی سنتی درون یک کپسول شفاف ساخته شده از یک غشای نیمه نفوذ پذیر رزین آمونیم چهارتایی که با آب محاصره شده است، بسته بندی می گردد.

تبخیر آب از داخل به خارج توسط نور خورشید، وظیفه این غشا است.

استفاده از برگ های مصنوعی در محیط غیر آزمایشگاهی

همانطور که آب از طریق غشا عبور می کند، دی اکسید کربن به طور انتخابی هوا را به داخل می کشد. واحد فتوسنتز مصنوعی داخل کپسول از یک جاذب نور با پوشش کاتالیزوری تشکیل شده است که CO2 را به CO تبدیل می کند.

گفتنی است که مونوکسید کربن می تواند به عنوان پایه ای برای ایجاد سوخت های مصنوعی گوناگون مورد بهره برداری قرار گیرد.

به این ترتیب گاز اکسیژن تولید می شود و قادر است به محیط اطراف منتقل شود و یا جمع گردد.

سینگ اشاره کرد:

«با تعبیه و قرار دادن فناوری برگ های مصنوعی سنتی در این غشای مخصوص، کل این واحد می تواند عملکردی مشابه یک برگ طبیعی در خارج از آزمایشگاه داشته باشد.»

آنطور که از محاسبات این تیم پژوهشی دانشگاه ایلینویز بر می آید، ۳۶۰ برگ که هر کدام ۷/۱ متر طول و ۲ متر پهنا دارند، در هر روز نیم تن مونوکسید کربن تولید خواهند کرد که می تواند به عنوان پایه برای ایجاد سوخت های مصنوعی استفاده شود.

این تعداد برگ محیطی به مساحت ۵۰۰ متر مربع را پوشش می دهد که می تواند سطح دی اکسید کربن را در شعاع ۱۰۰ متری به میزان ۱۰٪ در یک روز کاهش دهد.

استادیار دپارتمان شیمی این دانشگاه خاطر نشان کرد:

«طراحی مفهومی ما از مواد و فناوری هایی که به سادگی در دسترس هستند استفاده می کند که وقتی با یکدیگر ترکیب شوند، برگ های مصنوعی را می سازند که قادر است در محیط بیرون از آزمایشگاه مستقر شود؛ جایی که می تواند نقش مهمی را در کاهش میزان گازهای گلخانه ای موجود در جو داشته باشد.»

لازم به ذکر است که این پژوهش در آزمایشگاه مواد و سیستم های مهندسی دانشگاه ایلینویز ایالات متحده آمریکا انجام شده است. 

دپارتمان مهندسی شیمی، حمایت مالی انجام این پژوهش را بر عهده داشت؛ اقدام شایسته ای که باید در کشور ایران هم مدنظر مسئولات دانشگاهی قرار گیرد.

تبدیل فلز مایع به پلاسما امکان پذیر شد

در تازه ترین دستاوردهای دانشمندان شیمی، نخستین بار محققان آمریکایی توانستند تبدیل فلز مایع به پلاسما را عملیاتی کرده و فرصت های تازه ای برای دستیابی به همجوشی هسته ای ایجاد نمایند.

به گزارش کمولوژی و به نقل از ساینس دیلی، دانشمندان دانشگاه راچستر ایالات متحده آمریکا (Rochester) موفق به تبدیل فلز مایع به پلاسما شده اند و با این کار، روش جدیدی را برای دستیابی به هم جوشی هسته ای ابداع نمودند.

اما احتمالا این سوال برایتان پیش آمده که پلاسما چیست و چه مفهومی دارد. در ادامه به سراغ این موضوع خواهیم رفت.

پلاسما چیست؟

همه ما از کودکی با حالات فیزیکی و مشترک مواد نظیر جامد، مایع و گاز آشنا هستیم؛ اما این تمام ماجرا نیست. حالت های دیگری از ماده وجود دارد که شایع ترین نمونه قابل مشاهده آن در جهان، حالت فیزیکی پلاسما است.

پلاسما گونه ای از جرم تشکیل شده با الکترون های آزاد و یون های مثبت است که الکترون های خود را از دست داده و به راحتی برق را عبور می دهند.

گفتنی است که این حالت ماده به صورت طبیعی بر روی زمین یافت نمی شود؛ هر چند که می توانیم در آزمایشگاه پلاسماهای مصنوعی بسازیم.

متداول ترین راه برای انجام این کار این است که گازی دلخواه را تا چند هزار درجه گرم کنیم تا اتم ها الکترون های خود را از دست بدهند.

این همان کاری است که در حقیقت چراغ های نئونی انجام می دهند. یک جریان الکتریکی از گاز نئون تحریک شده عبور می کند و سپس فوتون ها را به نحوی که الکترون ها از دست بروند، آزاد می نماید.

پلاسمای دوتریم

گرم کردن گاز فقط برای ایجاد حالت پلاسما کاربرد ندارد. پژوهشگران در آزمایشگاه انرژی لیزر دانشگاه راچستر (RLC) توانسته اند پلاسمای متراکم دوتریم ایجاد کنند.

آنها در ابتدا دمای دوتریم مایع فشرده شده را تا ۲۱- کلوین (۴۲۲- درجه فارنهایت) پایین آوردند و سپس دمای آن را به سرعت افزایش دادند و تا نزدیکی ۱۸۰ هزار درجه فارنهایت رساندند. آنها کار خود را به کمک لیزر OMEGA تکمیل کردند تا یک شوک قوی از مایع دوتریم عبور کند.

دانشمندان قادر به مشاهده انتقال این فلز مایع به حالت پلاسما، در حال شفاف شدن این ماده شدند. گفتنی است که در پایان این واکنش ها، ماده فوق به یک ماده بسیار بازتاباننده همچون ظاهر سنتی فلز تبدیل شد.

تبدیل فلز مایع به پلاسما امکان پذیر شد

پتانسیل ماده پلاسما برای همجوشی هسته ای

همجوشی هسته ای که از آن با عناوین دیگری چون گداخت هسته ای و فیوژن یاد می شود، برعکس عمل شکافت هسته ای است.

در فرآیند همجوشی، هسته های سبکی مثل هیدروژن، دوتریم و تریتیم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته های سنگین تر و البته مقداری انرژی تولید می شود.

برای اینکه همجوشی امکان پذیر باشد، هسته هایی که در واکنش وارد می شوند می بایستی دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامون خود غلبه نمایند. به همین جهت دماهای وابسته به واکنش های همجوشی، بسیار بالاست.

ماهیت مواد پلاسما برای اینکه در واکنش های همجوشی هسته ای شرکت کنند بسیار مهم است؛ زیرا که اطلاعات جدید می تواند به محققان مدل هایی برای چگونگی استفاده از مواد در صنعت برق و درک بهتر از چگونگی استفاده از مواد در محیط های پر فشار و خشن هستی که متداول ترین منبع انرژی آن همجوشی هسته ای است، می دهد.

محمد زاغو (Mohamed Zaghoo)، یکی از محققان این پروژه است که می گوید:

«این کار تنها یک کنجکاوی آزمایشگاهی نیست. نتایج تحقیقات ما نشان می دهد که پلاسما، ماده تشکیل دهنده بسیاری از اجرام اختر فیزیکی همچون کوتوله های قهوه ای است و همچنین حالتی از ماده است که برای رسیدن به همجوشی هسته ای، مورد نیاز می باشد.

این مدل ها به درک ما از نحوه طراحی بهتر آزمایش ها برای رسیدن به همجوشی کمک می کند.»

باید اشاره کرد که کوتوله های قهوه ای ستارگان کوچکی هستند که در زمان تشکیل شدن مرکز خود، به اندازه کافی داغ نمی شوند تا فرآیند ذوب یا همجوشی هسته ای در آنها به وجود بیاید.

به عبارت دیگر، آنها به خورشیدهای نورانی و گرم تبدیل نمی شوند؛ در عوض، بلافاصله بعد از تشکیل سرد شده و نوری از خود نمی تابانند که این موضوع منجر به کاهش دید آنها خواهد شد.

بازیافت کربن دی اکسید از هوا و انتشار معکوس آن

محققان استرالیایی موفق به توسعه روشی جدید برای بازیافت کربن دی اکسید از هوا و تبدیل آن به ماده ای کاربردی در ساخت ابر خازن ها شده اند.

بازیافت کربن دی اکسید از هوا و انتشار معکوس آن

 

بحران های زیست محیطی که سال هاست گریبانگیر سیاره سبز شده است، موجب تغییرات اقلیمی گوناگونی شده است. این در حالی است که هنوز برای مهار کربن دی اکسید به عنوان مهم ترین آلاینده جوی، راهکاری ارائه نشده است.

رویای جذب این گاز دردسر ساز، یعنی CO2 به کمک فناوری، چند وقتی است که منجر به انتشار اخباری امیدبخش در این زمینه گردیده است. هدفی که دانشمندان در پی تبدیل این گاز مخرب به ماده ای مفید و کاربردی هستند.

آنچه که ما نیاز داریم، صرفا ارائه یک راهکار عملی نیست؛ بلکه می بایست از نظر اقتصادی، با صرفه باشد. این راهکار باید علاوه بر جذب میزان کافی از کربن اتمسفر، بتواند وضعیت فعلی را دچار تغییر و تحول نماید.

اخبار خوبی که در این مدت به گوش رسیده، حاکی از آن است که احتمالا دانشمندان استرالیایی توانسته اند چنین راهکاری را عملی کنند.

به گزارش کمولوژی، محققان دانشگاه RMIT در شهر ملبورن استرالیا، نوعی فناوری را توسعه داده اند که قادر است گاز کربن دی اکسید را به ذراتی از دوده خالص تبدیل کند.

گفتنی است از زمانی که به خطرات ناشی از گرمایش جهانی و عواقب ناگوار آن پی برده ایم، همواره در پی احیای چرخه کربن در گازهای گلخانه ای و یافتن راهی برای بازگرداندن آنها به سطح زمین هستیم.

از آن زمان تاکنون، ایده های زیادی برای جداسازی کربن از جو زمین امتحان شده اند؛ تولید زیست توده و دفن آن و همچنین پمپاژ گاز به مخازن زیر زمینی برای تسریع واکنش های شیمیایی تبدیل CO2 به گازهای کم خطرتر، از جمله این اقدامات هستند.

بازیافت کربن دی اکسید از هوا و انتشار معکوس آن

بعضی از این روش ها هزینه پایینی دارند اما مشکل بزرگ آنها، نداشتن سرعت کافی است. برخی دیگر هم از نظر اقتصادی توجیه چندانی برای انگیزش صنایع آلاینده ندارند.

چیزی که در این سال ها برای حل بحران کربن بدست آمده، آن است که امید چندانی به فناوری های انتشار معکوس نداشته باشیم. با این حال، پیشرفت هایی در سال های اخیر روی داده و ما را در مورد رسیدن به یک راهکار زیست محیطی جامع خوشبین تر کرده است. بازیافت کربن دی اکسید به کمک روشی که در ادامه بیان خواهد شد، یکی از همین پیشرفت هاست.

روشی که پژوهشگران دانشگاه RMIT در استرالیا موفق به کشف آن شده اند، سرعت چندانی ندارد اما برای انجام آن نیازی به ایجاد فشارهای بالا (یا واکنش های شیمیایی پیچیده) جهت تبدیل CO2 به شکل جامد، وجود ندارد.

سازوکار این روش بر مبنای کاربرد نوعی نانو ذره فلز سریم است که نقشی حیاتی در واکنش های الکتروشیمیایی جداسازی اکسیژن از کربن دی اکسید در ولتاژهای پایین دارد.

استفاده از مخلوط سوسپانسیونی نانو ذرات سریم به شکل یک آلیاژ فلز مایع، باعث عدم تشکیل کربن به صورت جامد بر روی سریم می شود و به این ترتیب، بازدهی واکنش افت نخواهد کرد.

در شرایط بهینه تر می توان از گالیم فلزی به عنوان حلال این واکنش استفاده کرد. نکته مثبت این جایگزینی آن خواهد بود که تمام واکنش در دمای اتاق قابلیت اجرایی خواهد داشت؛ چرا که نقطه ذوب عناصر در مقادیر بسیار کمتری قرار خواهد گرفت.

یکی از شیمیدان های دانشگاه RMIT، تورلن دانک است که درباره این پروژه می گوید:

«تا به امروز، تبدیل کربن دی اکسید به شکل جامد‌ آن تنها در دماهای بسیار بالا قابل دستیابی بود و این امر باعث می شد انجام آن در مقیاس صنعتی امکان پذیر نباشد.

ما با استفاده از فلزات مایع به عنوان کاتالیزور، ثابت کرده ایم که امکان تبدیل این گاز به کربن جامد در دمای اتاق و طی یک فرآیند کارآمد و مقیاس پذیر میسر است.»

یکی از مزیت های مهم این فناوری که برتری عمده ای در قبال روش های پیشین دارد، محصول نهایی این واکنش است؛ محصولی که شاید تنها یک زباله نباشد.

درنا اسرافیل زاده، مهندس ارشد و نویسنده این پژوهش در ایران است که می گوید:

«از دیگر مزایای این فرآیند آن است که کربن می تواند بار الکتریکی را در خود نگه داشته و تبدیل به یک ابر خازن شود. به این ترتیب ممکن است بتوان از آن برای ساخت یکی از اجزای وسایل نقلیه در آینده استفاده کرد. این فناوری همچنین می تواند یک سوخت ترکیبی را به عنوان محصول جانبی تولید کند که از کاربردهای صنعتی متنوعی برخوردار است.»

بازیافت کربن دی اکسید از هوا و انتشار معکوس آن

کربن یکی از مهم ترین عناصری است که در زندگی آینده بشر، نقش مهمی خواهد داشت. یکی از راه های بدست آوردن دوباره کربن، بازیافت کربن دی اکسید است.

محصولات مبتنی بر کربن همچون گرافن می توانند باعث تحول در آینده صنعت الکترونیک شوند و آن هم نه تنها به عنوان یک ابر خازن، بلکه به عنوان یک ابر رسانا مطرح شود.

پیش بینی می شود که حتی اگر بخشی از این رویای بزرگ تحقق یابد، یک صنعت مواد بر اساس کربن می تواند سرمایه های بزرگی را در آینده به سوی خود روانه کند. پر واضح است که ایجاد انگیزه های اقتصادی می تواند بزرگترین محرک برای حل این مشکلات زیست محیطی باشد.

دانک ادامه می دهد: «ذخیره سازی کربن به شکل جامد، گامی حیاتی در این مسیر به حساب می آید؛ با اینکه هنوز پژوهش های بیشتری باید انجام بپذیرد.»

حل مشکلات زیست محیطی جهان ما، چه از طریق جذب کربن دی اکسید و چه از طریق جمع آوری پلاستیک های موجود در اقیانوس ها، آینده ای روشن تر برای آیندگانمان رقم خواهد زد.

کشف حالت فیزیکی جدید بین مایعات و جامدات

محققان با انجام آزمایش روی پتاسیم موفق به کشف حالت فیزیکی جدید شدند که اتم های آن به شکل همزمان جامد و مایع است.

آنها برای این پژوهش، رفتار ۲۰۰۰۰ اتم پتاسیم را در شرایط سخت شبیه سازی کردند که دستاورد ارزشمند آنها، کشف حالت فیزیکی جدید بود.

یکی از دلایل رسیدن به چنین پدیده مهمی این بود که دانشمندان می خواستند ببینند آیا حالت فیزیکی مشخصی وجود دارد که ساختار اتم ها در حال گذر میان چندین حالت مثل جامد، گاز یا مایع باشد یا خیر.

در این سری از آزمایشات، شرایط سختی چون فشار و دمای بالا روی فلزات ساده جدول تناوبی اعمال شد و از شبیه سازی های کامپیوتری نیز برای بررسی حالت جدید استفاده شد.

محققان دانشگاه اسکاتلند معتقدند که این حالت فیزیکی جدید برای چند عنصر دیگر مثل سدیم یا بیسموت وجود دارد و قرار است بزودی آزمایشاتی بر روی آنها صورت بگیرد.

تا قبل از این دستاورد، مشخص نبود که چنین حالتی از پایداری مناسب برای مطرح شدن به عنوان حالت مجزا برخوردار است یا خیر. اکنون با شبیه سازی رفتار ۲۰ هزار اتم، محققان ثابت کرده اند که این حالت به قدر کافی پایدار است و باید نام جدیدی برای آن در نظر گرفت.

کشف حالت فیزیکی جدید بین مایعات و جامدات

 

سرپرست این پروژه، دکتر آندریاس هرمان است که درباره کشف حالت فیزیکی جدید می گوید:

«پتاسیم یکی از ساده ترین فلزاتی است که می شناسیم. نکته جالب اما اینجاست که اگر آن را فشار دهید، ساختار بسیار پیچیده ای به خود می گیرد. تحقیقات ما نشان می دهد که در چنین حالتی پتاسیم شکل فیزیکی عجیب اما پایداری به خود می گیرد که هم جامد است و هم مایع.»

طبق نتایج به دست آمده از این تیم تحقیقاتی، واکنش های میان اتم های این فلز سبب می شود که قسمتی از آنها حالت جامد بگیرند و قسمتی دیگر هم به حالت مایع تبدیل شوند.

دانشمندان باور دارند که کشف جدید آنها موارد استفاده از ماده هایی با این خصوصیات را بالا می برد و متخصصان می توانند از این حالت جدید برای جنس اولیه تولیدات خاص خود بهره بگیرند.