A folyékony fémben növesztett fémkristályok nem puszta érdekességet jelentenek, hanem lehetőséget arra, hogy hidrogént vonhassunk majd ki a vízből, vagy épp a kvantumszámítógépekhez lehetnek felhasználhatók. Egy ausztrál vezetésű kutatócsoport számolt be nemrégiben a módszerről a Nature Communications folyóiratban. A kutatóknak sikerült olyan fémkristályokat növeszteni, amelyekből a hidrogén hatékony kivonásához szolgáló elektróda készülhet.
A folyékony fémek igen fura anyagok. A gallium például szobahőmérsékleten szilárd, ám testünk melege elég hozzá, hogy folyadékká váljon – régi trükk gallium kiskanállal kínálni a teát, kávét megviccelendő ismerősnek.
Azonban az efféle fémek igen nagy sűrűségűek, vagyis az atomjaik szorosan illeszkednek egymáshoz, így átlátszatlanok a mikroszkópok számára. A kutatók most azonban különös módszert alkalmaztak e feladatra: a képalkotó orvosdiagnosztikából jól ismert számítógépes tomográfiát.
A CT segítségével a folyékony fém belsejében virágszerűen növekvő kristályokat 3D módon jelenítették meg. A kutatók így megismerhették a néhány perc vagy óra alatt kifejlődő kristályok jellegzetes tűszerű vagy dérre, jégre hasonlító szerkezeteit. A CT segítségével megfigyelt kristálynövekedés lehetővé teszi, hogy a kutatók megtervezzék a speciális igényekhez való fémkristályokat és precízen létre is hozzák azokat.
A folyékony fémek a kémiai kutatások számára igen nagy jelentőségűek. Nemcsak a saját tulajdonságaik miatt, hanem azért is, mert úgy oldódnak fel bennük más fémek, ahogy a cukor a vízben. Persze a felesleg is ugyanúgy fog kiválni, kikristályosodni is, ahogy a vízben lévő anyagok is. A segítségükkel számos reakciót felgyorsító katalizátorok készülhetnek.
A kutatók most egy folyékony fém ötvözetet: gallium és indium elegyét használták platina szemcsék feloldására. Először felmelegítették 500 Celsius-fokra, majd hagyták kihűlni – közben elkezdtek növekedni benne a platinakristályok. A CT ezt a folyamatot tudta 3D képalkotó módszerével megjeleníteni.
A hűlő anyagban folyamatosan jelentek meg a különféle irányokban álló, jégtűre emlékeztető platinakristályok, és ezek növekedése folyamatosan reagált a környezeti változásokra (pl. hőmérsékletre). Ha a CT módszerét még jobb felbontásúvá teszik a jövőben, akkor e kristálynövekedés részleteire is még jobban rápillanthatnak majd a kutatók.
The post Folyékony fémben növesztettek platinakristályokat first appeared on National Geographic.
