Чистую воду удалось превратить в металл, такое происходит только на Юпитере (видео)

В природе вода проводит электричество, но это происходит из-за содержащихся в ней примесей, что позволяет течь электрическому току. В это же время, чистая вода становится "металлической" (или электропроводящей) только в условиях чрезвычайно высокого давления, которое сложно повторить в лабораторных условиях, пишет ScienceAlert.

Но пару лет назад исследователи выяснили, что не только экстремальное давление может вызвать металличность в чистой воде. Процесс можно запустить если смешать чистую воду с щелочным металлом, в данном случае со сплавом натрия и калия.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В таком случае проводимость сохраняется всего несколько секунд, но это значительный шаг для науки.

"Фазовый переход в металлическую воду можно увидеть невооруженным глазом. Серебристая капля натрия и калия начинает покрываться золотой пленкой, что выглядит впечатляюще", — говорит физик Роберт Зайдель из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца.

При достаточно сильном давлении почти каждый материал может стать проводящим, как говорит теория.

Идея заключается в том, что если можно сжать атомы вместе достаточно сильно, орбиталии внешних электронов начнут перекрываться, позволяя им перемещать. Для этого вода должна подвергнуться давлению около 48 мегабар. К примеру, атмосферное давление на Земле на уровне моря меньше в 48 млн раз.

Несмотря на то, подобное давление было создано в лабораторных условиях, но они не подходили для изучения металлической воды. Поэтому команда под руководством химика-органика Павла Юнгвирта из Чешской академии наук в Чехии обратилась к щелочным металлам.

Дело в том, что такие вещества очень легко высвобождают свои внешние электроны, поэтому могут вызывать процесс обмена электронами в чистой воде под высоким давление, но без высокого давления.

Правда, эксперимент столкнулся с серьезной проблемой: щелочные металлы бурно реагируют жидкую воду, иногда все заканчивается взрывами.

Исследователи нашли великолепное решение этой проблемы. Они вместо добавления металла в воду решили добавить воду к металлу.

В камере с вакуумом команда вначале получила каплю натриево-калиевого сплава, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. После этого на каплю добавили тончайшую пленку чистой воды.

При контакте электроны и катионы металлов (положительно заряженные ионы) перетекали в воду из сплава. Процесс не только придал воде золотистый цвет, но и сделал воду проводящей, как происходит при экстремальном давлении.

Результаты исследованию дают лучшее понимание такого фазового перехода, что позволяет изучить условия на крупнейших планетах Солнечной системы.

К примеру, на ледяных гигантах Нептуне и Уране циркулирует жидкий металлический водород. И только на Юпитере присутствует достаточное давление, чтобы металлизировать чистую воду.

Напомним, ученые рассказали, пройдет ли пуля насквозь через газовый гигант Юпитер. Астрономы провели интересный мысленный эксперимент, который дает лучшее понимание природы газовых гигантов.