برای نخستین بار؛
حالت جدید مواد كشف شد، همزمانی جامد و مایع در پتاسیم
انجمن پارسیان: محققان حالت جدیدی برای مواد كشف كرده اند. آنها با آزمایش روی پتاسیم متوجه شده اند این فلز در شرایط مناسب همزمان به حالت جامد و مایع وجود خواهد داشت.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ساینس آلرت، مواد اشكال مختلفی به خود می گیرند اما بیشتر افراد سه حالت جامد، مایع و گاز را برای مواد می شناسند. حالا برای اولین بار دانشمندان متوجه شده اند ماده می تواند همزمان در دو حالت وجود داشته باشد.
فلز پتاسیم به صورت خاص می تواند همزمان به حالت جامد و مایع وجود داشته باشد. برای این منظور ماده مذكور باید تحت فشار و دمای زیاد قرار گیرد. در این صورت پتاسیم به دو شكل جامد و مذاب وجود خواهد داشت.
پتاسیم یك مثال بسیار ساده است. این ماده در حال جامد ساختاری كریستالی و شبكه مانند دارد. اما هنگامی كه در معرض فشار زیاد قرار گیرد، اتفاق عجیبی می افتد.
آزمایش های پیشین روی پتاسیم تحت فشار بالا نشان داد اتم های آن به روشی پیچیده ساختار بندی شده اند. ۵ اتم به شكل یك مربع قرار دارند كه ۴ اتم در گوشه ها و یك اتم در وسط این ساختار قرار دارد كه با زنجیره هایی شكل آنرا حفظ می نماید. هنگامی كه این ماده در معرض گرما قرار گیرد، زنجیره میان اتم ها از بین می رود. در این وضعیت زنجیره های پتاسیم از وضعیت ساختار یافته به حالت غیر منظم تغییر می كنند.
دانشمندان برای درك این وضعیت از شبیه سازی های رایانشی استفاده كردند تا رفتار ۲ هزار اتم پتاسیم در شرایط شدید را بررسی نمایند. در این شبیه سازی ها هنگامی كه فشار و دما به حد كافی افزایش یافت (حدود ۲تا۴ گیگا پاسكال)، اتم های پتاسیم خویش را به شكل زنجیره های بهم پیوسته و شبكه ساختار یافته نشان دادند.
در این وضعیت واكنش های شیمیایی میان اتم های شبكه قدرتمند بود، ازاین رو در دمای بین ۴۰۰ تا ۸۰۰ كلوین آنها در حالت جامد ساختار یافته باقی می مانند. اما در این میان زنجیره میان اتم ها ذوب می شود و به وضعیت مایع تغییر می كند.
محققان این وضعیت جدید را «فاز زنجیره ذوب شده» نامگذاری كرده اند و معتقدند در مواد مختلفی همچون سدیم و بیسموت هم به وجود می آید.
هرمن در این باره می گوید: پتاسیم یكی از ساده ترین فلزاتی است كه می شناسیم. با این وجود در صورت فشار، ساختارهای پیچیده ای به خود می گیرد.
این تحقیق در نشریهPNAS انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب