211service.com
Pochłanianie wodoru zamienia pallad w quasi płyn
Oto ciekawy eksperyment z udziałem palladu, rzadkiego srebrzystego metalu dobrze znanego ze swojej zdolności do pochłaniania wodoru. Gdy jest nasycony, stosunek wodoru do palladu może wynosić nawet 0,6, dlatego metal jest używany do filtrowania, a nawet przechowywania wodoru.
Łatwo sobie wyobrazić, że ruch atomów wodoru do iz metalicznej sieci ma niewielki wpływ na materiał. Ale okazuje się, że to nieprawda, o czym przekonali się Akio Kawasaki z Uniwersytetu Tokijskiego i przyjaciele, kiedy postanowili przetestować ten pomysł.
Od pewnego czasu naukowcy zajmujący się materiałami wiedzą, że pallad rozszerza się, gdy absorbuje wodór, i kurczy się podczas desorpcji. To, czego do tej pory nie wiedzieli, to żniwo, jakie ten proces zbiera na metal.
Kawasaki i spółka przymocowali z boku komory prostokątną płytkę z palladu o wielkości gumy do żucia tak, aby wystawała poziomo. Następnie podgrzali go do 150 stopni C i zawiesili ciężar jabłka na końcu talerza. W końcu wpompowali wodór do komory i czekali, aż metal go wchłonie.
Ku ich zaskoczeniu pallad natychmiast opadł pod ciężarem i dalej opadał, gdy wodór był wypompowywany z komory, a gaz ulegał desorpcji. (W przeciwieństwie do tego, kiedy zawieszali talerz pionowo z ciężarem wiszącym pod spodem, prawie w ogóle nie było rozciągania.)
Nie da się uciec od wniosku, że wodór w jakiś sposób odbiera palladowi jego siłę, ale w bardzo specyficzny sposób.
To nieco nieoczekiwany wynik, ale Kawasaki i spółka myślą, że mogą to wyjaśnić.
W stanie czystym sieć palladu ma sześcienną strukturę pośrodku powierzchni, ale musi się to zmienić, aby umożliwić tak dużo wodoru na pokładzie. Naukowcy zajmujący się materiałoznawcami wiedzą, że kiedy to nastąpi, może przyjąć dwie inne struktury, znane jako fazy alfa i beta, a także mieszaninę tych faz.
Konkluzja Kawasaki jest taka, że podczas tej zmiany atomy metalu nie są utrzymywane w sztywnej, solidnej strukturze ani nie są w stanie poruszać się w całkowicie losowy sposób. To sprawia, że jest trochę jak płyn. W rzeczywistości fizycy nazywają ten rodzaj materiału quasi-cieczy.
Więc to, co mają, to materiał, który mogą dowolnie zmieniać w quasi-płyn. To powinno wzbudzić zainteresowanie materiałoznawców. Następnym etapem będzie zbadanie zmiany przy użyciu różnych technik, takich jak dyfrakcja rentgenowska i być może NMR, które powinny ujawnić, co dzieje się z substancją w trakcie jej przemiany z ciała stałego w quasi-ciecz.
Jeśli chodzi o zastosowania, nie jest jasne, gdzie taka quasi-ciecz mogłaby być dobrze wykorzystana. Sugestie w komentarzach proszę.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1011.2776 : Anomalne odkształcenie płyt palladowych przez niewielką siłę grawitacyjną podczas absorpcji i desorpcji wodoru