Sugerdamas vandenilį paladis paverčiamas beveik skysčiu

Štai įdomus eksperimentas, susijęs su paladžiu – retu sidabriniu metalu, gerai žinomu dėl savo gebėjimo sugerti vandenilį. Kai jis yra prisotintas, vandenilio ir paladžio santykis gali būti net 0,6, todėl metalas naudojamas vandeniliui filtruoti ir netgi laikyti.

Nesunku įsivaizduoti, kad vandenilio atomų judėjimas į metalinę gardelę ir iš jos turi mažai įtakos medžiagai. Tačiau paaiškėja, kad tai neteisinga, kaip Akio Kawasaki iš Tokijo universiteto ir draugai atrado, kai nusprendė išbandyti idėją.

Medžiagų mokslininkai jau kurį laiką žinojo, kad paladis plečiasi absorbuodamas vandenilį ir susitraukia desorbcijos metu. Tai, ko jie iki šiol nežinojo, yra šio proceso apmokestinimas metalu.

Kawasaki ir bendradarbiai prie kameros šono pritvirtino maždaug gumos lazdelės dydžio stačiakampę paladžio plokštelę, kad ji išsikištų horizontaliai. Tada jie įkaitino iki 150 laipsnių C ir ant lėkštės galo pakabino obuolio svorį. Galiausiai jie pumpavo vandenilį į kamerą ir laukė, kol metalas jį sugers.

Jų nuostabai, paladis iš karto nukrito nuo svorio ir toliau krito, kai vandenilis buvo išpumpuojamas iš kameros ir dujos buvo desorbuotos. (Priešingai, kai jie pakabino plokštę vertikaliai, o apačioje kabėjo svoris, beveik nebuvo jokio tempimo.)

Negalima išvengti išvados, kad vandenilis kažkokiu būdu atima paladžio stiprumą, bet labai specifiniu būdu.

Tai šiek tiek netikėtas rezultatas, tačiau Kawasaki ir bendradarbiai mano, kad gali paaiškinti.

Grynos paladžio grotelės turi kubinę struktūrą priekinės dalies centre, tačiau ji turi pasikeisti, kad laive būtų tiek daug vandenilio. Medžiagų mokslininkai žino, kad kai taip nutinka, jis gali perimti dvi kitas struktūras, žinomas kaip alfa ir beta fazes, taip pat šių fazių mišinį.

Kawasaki padarė išvadą, kad šio pokyčio metu metalo atomai nėra laikomi standžioje kietoje struktūroje ir negali judėti visiškai atsitiktinai. Dėl to jis šiek tiek panašus į skystį. Tiesą sakant, fizikai tokio tipo medžiagas vadina kvaziskystomis.

Taigi jie turi medžiagą, kurią jie gali pakeisti į beveik skystą. Tai turėtų sudominti medžiagų mokslininkus. Kitas etapas bus pokyčių tyrimas naudojant įvairius metodus, tokius kaip rentgeno spindulių difrakcija ir galbūt BMR, kurie turėtų atskleisti, kas atsitinka medžiagai, kai ji iš kietos medžiagos virsta beveik skysta.

Kalbant apie taikymą, neaišku, kur tokį beveik skystį būtų galima tinkamai panaudoti. Pasiūlymus prašome komentarų skiltyse.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1011.2776 : Nenormali paladžio plokštelių deformacija dėl nedidelės gravitacinės jėgos vandenilio absorbcijos ir desorbcijos metu

paslėpti