211service.com
Absorberende brint gør palladium til en kvasi-væske
Her er et nysgerrig eksperiment, der involverer palladium, det sjældne sølvfarvede metal, der er kendt for dets evne til at absorbere brint. Når det er mættet, kan forholdet mellem brint og palladium være så højt 0,6, hvorfor metallet bruges til at filtrere og endda opbevare brint.
Det er let at forestille sig, at bevægelsen af brintatomer ind og ud af det metalliske gitter har ringe effekt på materialet. Men det viser sig at være forkert, som Akio Kawasaki ved Tokyos universitet og venner opdagede, da de besluttede sig for at teste ideen.
Materialeforskere har i nogen tid vidst, at palladium udvider sig, når det absorberer brint og krymper under desorption. Hvad de ikke havde vidst indtil nu, er den vejafgift, som denne proces tager på metallet.
Kawasaki og co fastgjorde en rektangulær plade af palladium på størrelse med en tyggegummi på siden af et kammer, så den stak ud vandret. De opvarmede det derefter til 150 grader C og hængte vægten af et æble på enden af pladen. Til sidst pumpede de brint ind i kammeret og ventede, mens metallet absorberede det.
Til deres overraskelse faldt palladium straks under vægten og fortsatte med at falde, da brinten blev pumpet ud af kammeret, og gassen blev desorberet. (I modsætning hertil, når de hang pladen lodret med vægten hængende under, var der næsten ingen strækning overhovedet.)
Man kan ikke komme udenom den konklusion, at brint på en eller anden måde berøver palladium sin styrke, men på en meget specifik måde.
Det er et noget uventet resultat, men et som Kawasaki og co tror, de kan forklare.
I sin rene tilstand har palladiumgitteret en kubisk fladecenterstruktur, men dette skal ændres for at tillade så meget brint om bord. Materialeforskere ved, at når dette sker, kan det vedtage to andre strukturer kendt som alfa- og betafaser såvel som en blanding af disse faser.
Kawasakis konklusion er, at under denne ændring er metalatomerne hverken holdt i en stiv fast struktur eller i stand til at bevæge sig på en helt tilfældig måde. Dette gør det lidt ligesom en væske. Faktisk kalder fysikere denne type materiale en quasi-væske.
Så det, de har, er et materiale, som de kan ændre til en kvasi-væske efter behag. Det burde toppe materialeforskernes interesse. Næste trin vil være at studere ændringen ved hjælp af forskellige teknikker såsom røntgendiffraktion og måske NMR, som skulle afsløre, hvad der sker med et stof, når det omdannes fra et fast stof til en kvasi-væske.
Hvad angår applikationer, er det ikke klart, hvor sådan en kvasi-væske kunne bruges. Forslag i kommentarfeltet tak.
Ref: arxiv.org/abs/1011.2776 : Anomal deformation af palladiumplader ved en lille tyngdekraft under hydrogenabsorption og -desorption