Металлическую воду впервые удалось создать в научном эксперименте
Считалось, что это невозможно сделать в земных условиях.
Исследователи впервые создали металлическую воду. С помощью очень тщательной экспериментальной установки команда вырастила тонкий слой металлической воды золотого цвета на внешней стороне капли жидкого металла.
Как известно, чистая вода является изолятором, а ее электрическая проводимость связана с наличием в жидкости солей и примесей. Но создание из чистой воды металлической или проводящей воды долгое время было научной проблемой.
Однако теперь команда исследователей из 11 организаций по всему миру создала такую воду на установке BESSY II в Берлине. Ключ к прорыву заключался в соединении воды с щелочным металлом, который, как известно, легко высвобождает электроны из внешних оболочек своих атомов.
Проблема в том, что вода и щелочные металлы плохо смешиваются — металлы могут шипеть, воспламеняться и даже взорваться при попадании в воду. Поэтому для этого эксперимента исследователи перевернули обычную смесь, покрывая щелочной металл тонким слоем воды.
Внутри вакуумной камеры из сопла капали натрий-калиевый (Na-K) сплав, который существует в виде жидкости при комнатной температуре. Затем в камеру подавали водяной пар, образуя очень тонкую пленку снаружи металлической капли. Электроны и катионы металлов затем текут из Na-K в воду, создавая проводящую металлическую воду.
Промежуток времени, когда металлическая вода образуется сначала из капли натрий-калиевого сплава, а затем окрашивается в золотой цвет по мере того, как электроны и катионы металлов перемещаются в воду на поверхности.
«Невооруженным глазом можно увидеть фазовый переход в металлическую воду! Серебристая натриево-калиевая капля покрывается золотым сиянием, что очень впечатляет», – Роберт Зайдель, соавтор исследования.
Чтобы выяснить, что произошло в эксперименте, ученые исследовали короткоживущую металлическую воду с помощью спектроскопии оптического отражения и синхротронной рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Это подтвердило ее металлическую фазу.
«Наше исследование не только показывает, что металлическая вода действительно может быть произведена на Земле, но также характеризует спектроскопические свойства, связанные с ее красивым золотистым металлическим блеском», — заключает Зайдель.
