211service.com
Absorpce vodíku mění palladium na kvazi kapalinu
Zde je zvláštní experiment zahrnující palladium, vzácný stříbřitý kov dobře známý pro svou schopnost absorbovat vodík. Když je nasycený, může být poměr vodíku k palladiu až 0,6, což je důvod, proč se kov používá k filtrování a dokonce k ukládání vodíku.
Je snadné si představit, že pohyb atomů vodíku dovnitř a ven z kovové mřížky má malý vliv na materiál. To se ale ukázalo jako špatně, jak zjistil Akio Kawasaki z Tokijské univerzity a přátelé, když se rozhodli tento nápad otestovat.
Materiáloví vědci již nějakou dobu vědí, že palladium expanduje, když absorbuje vodík, a smršťuje se během desorpce. To, co dosud nevěděli, je daň, kterou si tento proces vybírá na kovu.
Kawasaki a spol. připojili obdélníkovou desku palladia o velikosti tyčinky žvýkačky ke straně komory tak, aby vyčnívala vodorovně. Poté zahřáli na 150 °C a na konec talíře pověsili váhu jablka. Nakonec napumpovali vodík do komory a počkali, než ho kov pohltí.
K jejich překvapení palladium okamžitě kleslo pod tíhou a pokračovalo v poklesu, jak byl vodík odčerpáván z komory a plyn byl desorbován. (Naproti tomu, když desku zavěsili vertikálně se závažím zavěšeným pod ní, nedocházelo téměř k žádnému natahování.)
Nelze uniknout závěru, že vodík nějakým způsobem okrádá palladium o jeho sílu, ale velmi specifickým způsobem.
To je poněkud neočekávaný výsledek, ale Kawasaki a spol si myslí, že mohou vysvětlit.
Ve svém čistém stavu má mřížka palladia krychlovou strukturu čelního středu, ale to se musí změnit, aby bylo na palubě tolik vodíku. Materiáloví vědci vědí, že když k tomu dojde, může přijmout dvě další struktury známé jako fáze alfa a beta, stejně jako směs těchto fází.
Kawasakiho závěr zní, že během této změny nejsou atomy kovu ani drženy v pevné pevné struktuře, ani se nemohou pohybovat zcela náhodným způsobem. Díky tomu je trochu jako kapalina. Ve skutečnosti fyzici nazývají tento typ materiálu kvazi-kapalinou.
Takže to, co mají, je materiál, který mohou libovolně měnit na kvazi-kapalinu. To by mělo vyvrcholit zájem materiálových vědců. Další fází bude studium změny pomocí různých technik, jako je rentgenová difrakce a možná NMR, které by měly odhalit, co se stane s látkou, když přechází z pevné látky na kvazi-kapalinu.
Pokud jde o aplikace, není jasné, kde by taková kvazi-kapalina mohla být dobře využita. Návrhy prosím v sekci komentářů.
Ref: arxiv.org/abs/1011.2776 : Anomální deformace palladiových desek malou gravitační silou během absorpce a desorpce vodíku