Nauka
Obserwacja galaktyk zmienia naukę. Webb bada początki kosmosu
05 grudnia 2024
Ciało stałe, ciekłe i gazowe… o takich stanach skupienia uczymy się w szkole. Listę należałoby jednak znacznie poszerzyć. Nowy eksperyment rozwiał ostatecznie wątpliwości naukowców.
Szkoccy fizycy odkryli nowy stan materii fizycznej, który umożliwia istnienie atomów potasu zarówno w postaci stałej jak i ciekłej w tym samym czasie. Do tej pory nie byli pewni, czy stan określony jako chain-melted (ang. stan stopionego łańcucha) jest nowym stanem skupienia czy też po prostu nietrwałą formą przejściową.
Nowe eksperymenty rozwiały te wątpliwości. W badaniach wykorzystano potas, który poddano ekstremalnym wpływom środowiskowym – potężnemu ciśnieniu i wysokiej temperaturze. Analizę reakcji 20 tysięcy atomów potasu wspomagały symulacje komputerowe.
Eksperymenty były prowadzone pod ciśnieniem od 20 do 40 tys. atmosfer oraz temperatur do 526 stopni Celsjusza. W trakcie badań okazało się, że potas może wejść trwale w „stan stopionego łańcucha”.
Badaniami kierował Dr Adreas Hermann, który wyniki zaprezentował w artykule w magazynie Proceedings of the National Academy of Sciences. „Potas jest jednym z najprostszych znanych nam metali, ale kiedy zacznie się go zgniatać, tworzy bardzo skomplikowane struktury. Udowodniliśmy, że ten niezwykły, ale stabilny stan skupienia jest częściowo stały, częściowo płynny” – podkreśla naukowiec cytowany przez „Rzeczpospolitą”.
„Odtworzenie tego niezwykłego stanu dla innych materiałów mogłoby znaleźć wiele zastosowań” – dodał.
Dowiedz się więcej: Naukowcy ogłaszają przełom w badaniach nad antymaterią i grawitacją
Naukowcy uważają, że potas to nie jedyny pierwiastek, który może istnieć w nowym stanie skupienia. Do innych należą m.in. sód czy bizmut.
„Stan stopionego łańcucha” dołączył tym samym do innych niezwykłych stanów materii. Poza ciałem stałym, cieczą i wodą już od XIX wieku znamy plazmę. Inne stan skupienia to już odkrycia współczesnych fizyków. Możemy wśród nich wymienić: kondensat Bosego-Einsteina, nadprzewodnictwo oraz nadciekłość.
W swoich badaniach naukowcy ze Szkocji współpracowali z naukowcami z Chin. Ich pracę wspierała także Europejska Rada ds. Badań Naukowych oraz brytyjska Physical Sciences Research Council.
Zobacz także: Amerykańska firma skonstruowała nowy silnik do rakiet kosmicznych