Các nhà khoa học biến nước tinh khiết biến thành kim loại

Các nhà khoa học đã làm được điều không tưởng, khi chuyển pha nước tinh khiết thành kim loại và có thể quan sát quá trình này bằng mắt thường.

Nước tinh khiết là một chất cách điện gần như hoàn hảo, bởi chúng không chứa các ion tự do hòa tan bên trong, giống như nước tự nhiên. Trong khi đó, đặc tính của kim loại là dẫn điện.

Các nhà khoa học biến nước tinh khiết biến thành kim loại
Màu vàng óng ánh trên bề mặt nước được kim loại hóa. (Ảnh: Nature).

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã lần đầu tiên làm được điều không tưởng, đó là biến nước tinh khiết trở thành "kim loại" với đặc tính dẫn điện và thậm chí có thể quan sát bằng mắt thường.

Loading...

Cần phải nói thêm rằng trước đây, nước tinh khiết chỉ có thể dẫn điện nếu như chúng được cố định ở áp suất cực cao. Thế nhưng điều này vượt quá khả năng hiện tại của con người để thực hành trong phòng thí nghiệm.

Trong nghiên cứu mới, nhận định này đã được bác bỏ. Bằng cách đưa nước tinh khiết tiếp xúc với kim loại kiềm trộn lẫn các electron - trong trường hợp này là hợp kim của natri và kali - các hạt mang điện đã chuyển động tự do, khiến nước tinh khiết lần đầu tiên mang theo những đặc tính cơ bản của kim loại.

Mặc dù độ dẫn điện chỉ kéo dài trong vài giây, nhưng đây là một bước quan trọng để các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá khả năng vô tận của nước.

"Bạn có thể nhìn thấy sự chuyển pha từ nước sang kim loại bằng mắt thường", nhà vật lý Robert Seidel cho biết. "Giọt natri-kali màu bạc đã tự phủ lên mình một ánh vàng. Điều đó vô cùng ấn tượng".

Các nhà khoa học biến nước tinh khiết biến thành kim loại
Giọt natri-kali màu bạc đã tự phủ lên mình một ánh vàng, cho thấy khả năng dẫn điện của chúng. (Ảnh: Science).

Dưới áp suất đủ cao, về mặt lý thuyết, bất kỳ vật liệu nào cũng có thể dẫn điện.

Điều này xảy ra khi các nguyên tử của chúng được ép lại với nhau đủ chặt, khiến các obitan của electron bắt đầu chồng chéo lên nhau, và chuyển động xung quanh.

Đối với nước, giới hạn áp suất này là khoảng 48 megabars, tương đương 48 triệu lần áp suất khí quyển của Trái đất ở mực nước biển.

Ngoài việc giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình chuyển pha này trên Trái đất, nghiên cứu cũng cho phép tìm hiểu sâu hơn về điều kiện áp suất cực cao tại các hành tinh khác.

Điển hình như tại sao Hải Vương và sao Thiên Vương, hydro kim loại lỏng được cho là có thể dễ dàng tạo ra thông qua quá trình khuếch tán. Trong khi đó, môi trường ở sao Mộc lại có áp suất đủ cao để khiến kim loại hóa nước tinh khiết một cách dễ dàng.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Dị nhân làm lồi mắt có khả năng không tưởng lập kỷ lục thế giới

Dị nhân làm lồi mắt có khả năng không tưởng lập kỷ lục thế giới

Người đàn ông đến từ Brazil có khả năng điều khiển nhãn cầu lồi ra khỏi hốc mắt xa 1,8 cm lập kỷ lục thế giới.

Đăng ngày: 20/10/2022
Bạn đã hiểu sai về ký ức cốt lõi của bản thân

Bạn đã hiểu sai về ký ức cốt lõi của bản thân

Ký ức cốt lõi được đề cập nhiều trên các trang mạng gần đây nhưng không phải ai cũng hiểu đúng về khái niệm này.

Đăng ngày: 20/10/2022
Bí ẩn nguồn gốc sự sống có thể đã được giải đáp

Bí ẩn nguồn gốc sự sống có thể đã được giải đáp

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications cho thấy tầm quan trọng của biển trong việc hỗ trợ sự sống mà không cần đến các điều kiện môi trường cụ thể.

Đăng ngày: 20/10/2022
Không phải máy khoan khổng lồ, đường hầm của tương lai có thể được tạo ra bởi những bầy robot nhỏ

Không phải máy khoan khổng lồ, đường hầm của tương lai có thể được tạo ra bởi những bầy robot nhỏ

Ngành công nghiệp đào hầm dưới lòng đất đang khám phá các giải pháp khác nhau như robot mini, đuốc plasma và chất lỏng quá nhiệt để thay thế các máy khoan khổng lồ hiện đang được sử dụng.

Đăng ngày: 20/10/2022
Lý do gì khiến đế quốc Mông Cổ bỏ dở cuộc xâm lược châu Âu?

Lý do gì khiến đế quốc Mông Cổ bỏ dở cuộc xâm lược châu Âu?

Nhiều tranh cãi, nghi vấn xung quanh câu hỏi tại sao đế quốc Mông Cổ lại chịu dừng bước trong khi đang ngày một thu được nhiều chiến lợi phẩm...

Đăng ngày: 20/10/2022
Cách tưởng nhớ thân nhân đã khuất độc đáo của người Mỹ: Lưu giữ hình xăm của người quá cố!

Cách tưởng nhớ thân nhân đã khuất độc đáo của người Mỹ: Lưu giữ hình xăm của người quá cố!

Nhiều người Mỹ nghĩ ra cách không thể độc đáo hơn để lưu lại kỷ niệm về người thân đã khuất của mình.

Đăng ngày: 19/10/2022
Top 6 loại bảo hiểm có thể bạn chưa bao giờ nghĩ ra sẽ tồn tại trên đời

Top 6 loại bảo hiểm có thể bạn chưa bao giờ nghĩ ra sẽ tồn tại trên đời

Nhà phê bình ẩm thực Egon Ronay thậm chí đã chi gần 400.000 USD để mua bảo hiểm cho vị giác của mình.

Đăng ngày: 17/10/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News