Kijk hoe goud smelt bij kamertemperatuur
In wat klinkt als de basis voor een verschrikkelijk dure goocheltruc, hebben onderzoekers van de Zweedse Chalmers University of Technology aangetoond hoe je goud kunt laten smelten bij kamertemperatuur. Dit werd bereikt door een elektrisch veld aan te leggen op een kegelvormig gouden voorwerp. Het effect was te zien bij het bekijken van het goud onder een gevorderde elektronen microscoop. Bij deze vergroting zagen de onderzoekers dat de buitenste twee tot drie atomaire lagen van goud smelten.
‘We zagen dat een paar atomaire oppervlaktelagen smolten, wat betekende dat de goudatomen veel rondbewogen en hun geordende en solide structuur verloren’ Dr. Ludvig de Knoop, een natuurkundige aan de Chalmers University, aan Digital Trends. “De ontdekking was verrassend omdat deze nog niet eerder was waargenomen. Het was ook erg spannend toen we hoorden dat we de gesmolten oppervlaktelaag weer stevig konden maken door het elektrische veld te verkleinen.”
Aanbevolen video's
Om het mechanisme dat ze zagen te begrijpen, wendden de onderzoekers zich tot computationele modellering. Hieruit bleek dat de gesmolten fase aan het oppervlak niet het gevolg was van een temperatuurstijging. “Wat de modellen lieten zien was dat er gemakkelijk defecten ontstaan aan het oppervlak in de hoge elektrische velden die we op de kegel hebben aangebracht – waardoor er een ongeordende of gesmolten oppervlaktelaag ontstaat,” Dr. Mikael Juhani Kuisma, vertelde een andere onderzoeker aan het project ons.
De ontdekking is interessant op fundamenteel wetenschappelijk niveau, maar kan ook praktische toepassingen hebben. Volgens Chalmers’ Professor Eva OlssonHet kunnen schakelen tussen een vaste en gesmolten structuur opent de deur voor verschillende nieuwe toepassingen. Dit kunnen onder meer nieuwe soorten sensoren, katalysatoren, contactloze componenten en meer zijn.
Verwacht echter niet dat je grotere blokken goud (of andere metalen) kunt smelten door het elektrische veld te vergroten. Dat betekent dat iedereen ervan droomt deze technologie te bewapenen – of te gebruiken voor hightech Ocean's Eleven-achtige overval - zal waarschijnlijk niet haalbaar zijn.
“Ik zou zeggen dat dit niet mogelijk is, omdat het benodigde elektrische veld ongeveer 25.000.000.000 V/m bedraagt, ook al is de spanning die we gebruiken slechts 100 V,” zei Ludvig de Knoop. “De reden hiervoor is dat de gouden kegel aan de top slechts een paar nanometer breed is. Om praktische toepassingen haalbaar te maken, zal er dus een vorm van nano-patroonvorming nodig zijn. Met andere woorden: voor het smelten van het oppervlak van een groter object zou een spanning nodig zijn die niet beschikbaar is.”
Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Materials.
Aanbevelingen van de redactie
- Wetenschappers hebben een ingenieus nieuw gebruik voor fidget-spinners bedacht
- Herinner je je die buitenaardse komeet nog? Wetenschappers hebben ontdekt waar het van gemaakt is
- Amazon wil dat Alexa erachter komt hoe ze de wensen van gebruikers kunnen vervullen zonder hulp van Skills
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
