Współczesna alchemia – opracowano metodę zmiany wody w metal

Naukowcy odkryli sposób na zmianę wody w metal przewodzący prąd elektryczny za pomocą sodu i potasu. Alchemia to jednak nie mit.

Choć brzmi to dość niesamowicie, to naukowcy osiągnęli coś, co dotychczas wydawało się niemożliwe i wyjęte z historii o alchemii. Opracowali oni bowiem metodę, dzięki której woda zmienia się w lśniący złotym połyskiem, metaliczny materiał zdolny przewodzić prąd elektryczny. Wyniki tych niezwykłych badań opublikowano właśnie w Nature.

nauka, chemia, alchemia, woda w metal, woda w złoto, badania, naukowiec, nature, eksperyment, zmiana wody w metal, prąd elektryczny, Pavel Jungwirth, Philip E. Mason, metale alkaliczne, dyfuzja,

Fot. Philip E. Mason

Teoretycznie większość materiałów może stać się metaliczna, jeśli zostanie poddana wystarczającemu naciskowi. Atomy lub cząsteczki mogą być ściśnięte tak mocno, że zaczynają dzielić swoje zewnętrzne elektrony, które mogą przemieszczać się i przewodzić elektryczność. Natomiast geofizycy uważają, że w centrach masywnych planet, takich jak Neptun czy Uran, znajduje się woda w takim właśnie stanie metalicznym, z kolei metaliczny wodór pod wysokim ciśnieniem może nawet stać się nadprzewodnikiem, zdolnym do przewodzenia elektryczności bez żadnego oporu. Jednakże, przekształcenie wody w metal w ten sposób wymagałoby oczekiwanych 15 milionów atmosfer ciśnienia, które jest poza zasięgiem obecnych technik laboratoryjnych.

Zobacz również:

  • W kierunku Słońca leci kometa większa niż marsjański księżyc

Współautor najnowszego osiągnięcia, fizykochemik z Czeskiej Akademii Nauk w Pradze - Pavel Jungwirth, postanowił jednak znaleźć alternatywny sposób do tego przekształcenia. Jak? Pożyczając elektrony od metali alkalicznych. W skład pierwszej grupy tych pierwiastków w układzie okresowym wchodzą m.in. sód i potas, mające skłonność do „przekazywania” najbardziej zewnętrznych elektronów. Naukowiec wraz z chemikiem Philipem E. Masonem zbadali także podobne zachowanie w przypadku amoniaku. Problem w tym, że metale alkaliczne w zetknięciu z woda reagują wybuchowo.

Zaprojektowano więc proces, który dramatycznie spowolniłby reakcję, tak aby nie była wybuchowa. Naukowcy napełnili strzykawkę płynnym sodem oraz potasem w temperaturze pokojowej i umieścili ją w komorze próżniowej. Następnie użyli strzykawki do utworzenia płynnych kropelek i wystawili je na działanie niewielkiej ilości pary wodnej. Woda osiadła na każdej kropli i utworzyła warstwę o grubości jednej dziesiątej mikrometra. Za sprawą procesu elektro-chemicznego, w ciągu kilku sekund warstwa wody stała się złota i zdolna przewodzić elektryczność.

Sednem sukcesu okazał się czas, a raczej manipulacja poszczególnymi procesami w nim zachodzącymi. Jak wyjaśnił Jungwirth, kluczem do uniknięcia eksplozji było znalezienie okna czasowego, w którym dyfuzja elektronów byłaby szybsza niż reakcja między wodą a metalami.

Woda pozostawała w stanie metalicznym tylko przez kilka sekund, ale eksperyment nie wymagał wysokiego ciśnienia, które normalnie jest potrzebne do przekształcenia materiałów niemetalicznych w metale przewodzące prąd elektryczny. Dlatego też, jest to pionierskie i perspektywiczne osiągnięcie naukowe, którego pokłosiem może być wiele kolejnych, urealniających alchemię odkryć. Pavel Jungwirth stwierdził w prost, że zobaczenie, jak woda nabiera złotego połysku, było punktem kulminacyjnym jego kariery.

Sprawdź też:

Mars – wiemy, co znajduje się wewnątrz czerwonej planety