Biến kim loại thành trong suốt

Các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc vừa phát hiện ra dạng trong suốt của Natri (Na) sau khi đưa nguyên tố này vào môi trường có áp suất cao.

“Chúng ta đều biết rằng dưới sức nén đủ lớn tất cả vật chất đều trở nên rắn như kim loại. Trên sao Thổ và sao Mộc, ngay cả khí hydro cũng biến thành kim loại do tác động của áp suất và nhiệt độ cực lớn”, Artem Oganov, giáo sư bộ môn tinh thể học lý thuyết của Đại học Stony Brook (Mỹ) cho biết. 

Natri sẽ trở nên trong suốt dưới áp suất cực lớn. Ảnh: wordpress.com.
Dưới áp suất khí quyển Natri có màu trắng. Tuy nhiên, giáo sư vật lý Yanming Ma của Đại học Cát Lâm (Trung Quốc) dự đoán rằng cấu trúc tinh thể bất thường của Natri khiến nó trở nên trong suốt và có khả năng cách điện dưới áp suất cao. Ma đã chứng minh được rằng dưới sức nén cực lớn, nguyên tử Natri đẩy các điện tử (electron) bên ngoài vào các “hố” nằm giữa những nguyên tử.

“Khi lọt vào những hố này electron không thể thoát ra. Chúng có vai trò giống như các nguyên tử giả mạo và điều đó khiến trạng thái rắn biến mất”, giáo sư Ma giải thích. Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi áp suất tăng lên trên mức 1 atm, Natri chuyển dần sang màu đen. Ở mức 2 triệu atm, Natri biến thành màu đỏ trong suốt. Nếu áp suất tiếp tục tăng, kim loại này vẫn trong suốt nhưng không còn màu sắc.

“Phát hiện này rất quan trọng vì nó giúp giới khoa học hiểu rõ những đặc tính của vật chất trong môi trường áp suất cao, đặc biệt là trên các ngôi sao và siêu hành tinh. Điều khiến chúng tôi bất ngờ nhất là mức áp suất để sự biến đổi trạng thái xảy ra lại có thể đạt được bằng thực nghiệm”, Oganov phát biểu.

Natri là kim loại mềm, nhẹ, màu trắng bạc, có phản ứng hóa học mạnh nên không thể tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên. Natri nổi trong nước và có phản ứng mãnh liệt với nước, tạo ra hydro và các ion hydroxit. Nếu được chế thành dạng bột đủ mịn, Natri sẽ tự bốc cháy trong nước. Tuy nhiên, nó không bốc cháy trong không khí có nhiệt độ dưới 115°C.
Từ khóa liên quan:

khám phá

kim loại

áp suất

vật chất

TIN CŨ HƠN
Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống

Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng là một tế bào sống cách đây 4,2 tỷ năm, khi Trái đất có những đại dương nóng và rất ít oxy.

Đăng ngày: 28/08/2025
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn

Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"

Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.

Đăng ngày: 28/08/2025
Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai

Bạn biết không, rắn là một trong những loài có độ phân bổ sinh học tương đối rộng. Chỉ cần có điều kiện phù hợp, rắn chắc chắn sẽ xuất hiện.

Đăng ngày: 27/08/2025
Cặp chị em song sinh độc nhất vô nhị

Cặp chị em song sinh độc nhất vô nhị

Cặp chị em sinh đôi người Mỹ Sienna và Sierra Bernal được đánh giá là độc nhất vô nhị khi một trong số họ chỉ có kích thước cơ thể bằng một nửa người còn lại.

Đăng ngày: 27/08/2025
Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất

Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất

Hàng tỷ năm trước, thạch anh vỡ vụn phản ứng với nước, cung cấp điều kiện cần thiết cho tiến hóa của vi sinh vật quang hợp sản sinh phần lớn oxy trong khí quyển ngày nay.

Đăng ngày: 27/08/2025
Ánh sáng dạng hạt hay dạng sóng?

Ánh sáng dạng hạt hay dạng sóng?

Một thí nghiệm mới đây (2/11) của các nhà khoa học tại Đại học Bristol của Anh, lần đầu tiên cho thấy, ánh sáng ở dạng hạt và sóng đồng thời cùng một lúc, có thể giải mã bí ẩn bản chất thật sự của ánh sáng và toàn bộ thế giới lượng tử.

Đăng ngày: 26/08/2025
Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc khỏa thân và tục lệ ăn thịt người, dùng sọ làm cốc

Bộ tộc Aghori này thường khỏa thân, dùng sọ người làm cốc, cắn đứt đầu các động vật sống và ngồi thiền trên xác chết.

Đăng ngày: 24/08/2025
Khoa Học News