Os cientistas descobriram algo novo sobre o ouro. Quando o extremo esmagando a pressão é aplicada de forma rápida, fácil nanossegundos, o elemento da estrutura atômica mudanças, tornando-se mais semelhante ao metal mais duro que o ouro.

Esta é a primeira vez que este estruturais do estado nunca foi observado em ouro, sugerindo propriedades que poderiam ajudar os cientistas a refinar seu entendimento de como os elementos se comportam sob pressão.

O ouro é um fascinante elemento. Ele está entre os menos reativos, e a sua estrutura cristalina é esperado para ser estável, e a pressão muito alta.

O arranjo dos átomos de ouro segue o que é chamado de “face centered cubic” (fcc) estrutura. Simplificando, os átomos de ouro em forma de um cubo com um átomo em cada um dos cantos e outro átomo no centro de cada uma das faces (você pode ver o que esta aparência como na imagem abaixo). Ouro, prata, platina, prata, alumínio e níquel todos têm essa estrutura.

016 de ouro 2(Lawrence Livermore National Laboratory)

Experiências anteriores têm demonstrado que o ouro, a fcc estrutura mantém-se estável mesmo em pressões de até três vezes a encontrada no centro da Terra. É uma das propriedades que faz o ouro muito útil para a definição de um padrão de pressão em experimentos com diamond anvil células – dispositivos utilizados para gerar pressões extremamente altas no laboratório.

Mas, normalmente, a pressão é aplicada de forma gradual. Sob o choque de compressão, os cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory ter observado algo diferente.

223 Agp (gigapascals) – 2,2 milhões de vezes a Terra é a pressão atmosférica ao nível do mar – o ouro reorganiza o menos denso de corpo centrado, cúbica” (cco) da estrutura, duas estruturas de co-existentes, como o metal de transição de um para o outro.

latticeEsquerda: cco estrutura; à direita: fcc estrutura. (Daniel Mayer/DrBob/Stannered/Wikimedia Commons)

Como o nome sugere, o cco é também uma estrutura cúbica com um átomo em cada um dos cantos; mas, em vez de átomos em cada uma das faces do cubo, há apenas um no seu centro (ver acima). Muitos metaisincluindo as mais macias, tais como o lítio e sódio, e mais difíceis, tais como o tungstênio e cromo, uma estrutura bcc.

Enquanto os físicos estão familiarizados com o deslocamento entre a fcc e cco estruturas metálicas como a produção de açoesta mudança de fase não foi anteriormente documentado em ouro.

“Nós descobrimos uma nova propriedade de ouro que existe no extremo estados – dois terços dos detecta a pressão no centro da Terra” ele disse que o físico Richard Briggs Lawrence Livermore National Laboratory.

“A nova estrutura, na realidade, é menos eficiente embalagem em pressões mais elevadas em comparação a partida estrutura, o que foi surpreendente, considerando a grande quantidade de previsões teóricas de que a ponta mais densa do que as estruturas que devem existir.”

A equipe não parar para 223 Agp, qualquer um. Após o choque inicial, detectar as mudanças estruturais, como eles aumentavam a pressão. 262 Agp, a transição de fase foi concluída, e o ouro começou a derreter. 322 Agp – quase a pressão no centro da Terra – o ouro é completamente líquido, uma foi que os cientistas não se observou anteriormente, a este nível de pressão.

Isto é realmente fascinante para a elaboração do diagrama de transição de fase para o ouro, mas os resultados têm implicações para a produção, disseram os pesquisadores. Por exemplo, o ferro tem um fcc ou bcc estrutura dependendo de sua temperatura, o que é importante para a produção de aço de alta temperatura fcc ferro pode absorver mais carbono do radiador cco.

Mas os mecanismos precisos da fase de transição são ainda pouco claras. Esta pesquisa demonstra que o ouro passou por uma fase de transição, porque a temperatura e a pressão que poderia ajudar em futuros experimentos para tentar entender o que o mecanismo de fora.

E a coexistência de fcc e cco estruturas em ouro para 220 Agp sob condições de choque sugere que um ponto triplo, onde o sólido, líquido, gás e formas de existir em equilíbrio com estas condições.

“Muitos dos modelos teóricos de ouro, que são usados para entender a alta pressão/alta temperatura comportamento não prever a formação de um corpo-estrutura centralizada,” Briggs disse:.

“Nossos resultados podem ajudar teóricos para melhorar seus modelos de elementos sob condições extremas de compressão e ao olhar para o uso desses modelos para examinar os efeitos de ligação química para o desenvolvimento de novos materiais, que podem ser formadas em condições de extrema estados.”

A pesquisa foi publicada na Físico Revisão Letras.

Nota do Editor (2 de agosto de 2019): Uma versão anterior deste artigo incorretamente afirmou que os metais com uma estrutura bcc são mais do que ouro. Este erro foi modificado agora.

Esta matéria foi traduzida do portal Science Alert Pty Ltd.

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui