دکتر سید سلمان فاطمی

آب زندگی است.(قسمت چهارم) دانشمندان، آب خالص را تبديل به فلز مي كنند
رسانایی آب، محیطی پیوسته را برای موجودات زنده ی زیر آب فراهم میکند.
پیوستگی اجزای حیات و انتقال انرژی های موجود در محیط آبی آشکارتر است ولی آب خالص تقریبا به طور کامل، عایق است. بله آبی که در طبیعت یافت میشود الکتریسیته را منتقل میکند ولی علت انتقال، ناخالصی های درون آن است که به یون های آزاد تبدیل می شود و اجازه می دهد جریان الکتریکی منتقل شود. آب خالص فقط در فشارهای بسیار بالا، فلزی و رسانا میشود و الکتریسیته را هدایت میکند و این فشار، بالاتراز قدرت ما در یک آزمایشگاه است ولی همانطور که اکنون برای اولین بار پژوهشگران نشان داده اند این فقط فشارهای بالا نیست که میتواند آب خالص را شبیه فلز کند. با آوردن آب خالص در تماس با فلز قلیایی تقسیم کننده ی الکترون یعنی یک آلیاژ سدیم و پتاسیم، ذرات باردار با حرکت آزاد می تواند اضافه شود و آب را فلزی کند.

هدایت نتیجه شده فقط چند ثانیه ادامه می یابد ولی خودش یک مرحله ی مهم برای درک این فاز آب است. فیزیکدان روبرت سیدل در آلمان میگوید: تو میتوانی تحول فاز، به آب فلزی را با چشم غیر مسلح ببینی قطره ی نقره ای سدیم پتاسیم، خودش را با چسب طلایی می پوشاند که بسیار تحسین برانگیز است و این زیر فشارهای خیلی زیاد نیست که هر ماده ای از نظر تئوریک میتواند رسانا شود.

عقیده اینکه اگر تو اتم ها را بسیار فشرده، به هم بفشاری، اوربیتال الکترون های خارجی شروع به تداخل میکند و به آنها اجازه میدهد به اطراف حرکت کنند. برای آب این فشار در حدود 48 مگابار است و این 48 میلیون برابر فشار در سطح دریا است. وقتی فشارها در آزمایشگاه از این فراتر باشد آب فلزی میشود ولی این مطالعات، مناسب و آسان نیست.

بنابراین گروهی از پژوهشگران با مدیریت شیمیدان آلیپاول جانگ ویرت از آکادمی علوم چک، به سمت فلزات قلیایی رفتند. این موارد، الکترون های بیرونی خود را خیلی آسان آزاد میکند یعنی میتواند خصوصیات شیر کننده ی الکترون را در آب خالصی که تحت فشار زیاد قرار گرفته است- بدون آنکه فشار زیادی بر آن وارد شود- القا کند.

یک اشکال وجود دارد: فلزات قلیایی، با آب مایع خیلی واکنش نشان می دهند و حتی تا نقطه ی انفجار می رود. تیم پژوهش یک روش خوب را برای حل این مشکل یافتند.
به جای آنکه فلز به آب اضافه شود آب به فلز اضافه شد. در یک حفره ی خلا، گروه شروع کردند یک لکه از آلیاژ سدیم- پتاسیم را از سر لوله بیرون کنند. این آلیاژ در دمای اتاق، مایع است و یک فیلم نازک از آب خالص را با استفاده از رسوب بخار با دقت اضافه کردند. طی تماس، الکترون ها و کاتیون های فلز(یون های دارای بار مثبت)از آلیاژ در درون آب جاری شد.
نه فقط این، به آب درخشش طلایی میدهد آب را رسانا هم میکند و این دقیقا مانند چیزی است که در آب خالص فلزی در فشار بالا می بینیم. این با استفاده از استروسکوپی انعکاس نور و استروسکوپی فتوالکترون به وسیله ی اشعه ی ایکس سینکروترون تایید شد. این دو خصوصیت- درخشندگی طلایی و باند رسانا- دو طیف فرکانس متفاوت را اشغال کرد و این اجازه داد هر دو به روشنی شناخته شود.

علاوه بر آنکه این پژوهش به ما درک بهتری از این انتقال فاز بر روی زمین میدهد، میتواند اجازه ی یک مطالعه ی نزدیک بر شرایط فوق العاده پرفشار را درون سیارات بدهد. در سیارات یخی سیستم خورشیدی مثلا نپتون و اورانوس، به نظر میرسد هیدروژن مایع فلزی چرخش داشته باشد و فقط جوپیتر است که در آن فشار به نظر میرسد به اندازه ی کافی زیاد باشد تا آب خالص را فلزی کند. چشم انداز قدرت انسان در بازسازی شرایط درون غول های نجومی سیستم خورشیدی واقعا جالب است.

سیدل میگوید: مطالعه ی فعلی نه فقط نشان میدهد آب فلزی میتواند در حقیقت روی زمین ایجاد شود بلکه خصوصیات اسپکتروسکوپی را- که در ارتباط با درخشندگی زیاد فلزی و طلایی است- مشخص میکند.
https://www.sciencealert.com/scientists-have-found-a-new-way-to-turn-water-metallic?fbclid=IwAR2CKP6frKp7REA-AwlUWF8Qv71dhwZBNPTTaVJuAPVUsUwNmT6raRFVllM