Stellen Sie sich vor, es gibt einen Zustand der Materie, der weder fest, flüssig noch gasförmig ist – das klingt fast zu verrückt, um wahr zu sein, oder? Aber genau das haben Forscher entdeckt: Ein „eingeschränktes überkühltes Flüssigkeits“ – eine neue Phase, die bestehende Vorstellungen über den Zustand von Materialien revolutionieren könnte. Es ist wichtig, diese Entdeckung jetzt zu lesen, da sie potenziell weitreichende Auswirkungen auf verschiedene Industrien hat.
Was macht diesen neuen Zustand so besonders?
Normalerweise bewegen sich die Atome in einem Flüssigkeitszustand ähnlich wie Menschen in einer überfüllten U-Bahn – sie drängen und stoßen sich ständig. Doch Wissenschaftler fanden einen Weg, einige dieser Atome stillzulegen. Dies geschieht durch die Schaffung eines immobilen „Barrieren“, das die beweglichen Atome in einer Flüssigkeit einfängt. Wenn die Flüssigkeit in einem solchen Ring eingeschlossen ist, verhält sie sich anders als jede bekannte Materieform.
- Einzigartige Eigenschaften: Eingeschlossene Atome können auch bei Temperaturen unter ihrem normalen Gefrierpunkt flüssig bleiben. Zum Beispiel kann Platin bis zu 350 Grad Celsius flüssig bleiben.
- Bedeutung für die Industrie: Da der Übergang von flüssig zu fest entscheidend für die Metallproduktion und die Pharmabranche ist, könnte dieses Wissen die Art und Weise, wie Kristalle in Endprodukten entstehen, nachhaltig verändern.
Wie wurde die Entdeckung gemacht?
Um mehr darüber zu erfahren, verwendeten die Forscher ein Elektronenmikroskop, um das Verhalten einzelner Atome in winzigen Proben von geschmolzenem Metall zu beobachten. anfänglich schmolzen sie metallische Nanopartikel wie Platin und Gold auf einer extrem dünnen Graphenschicht. Diese Schicht fungierte als eine Art Heizung für die Partikel.
Überraschenderweise blieben einige Atome still, während sich andere bewegten. Durch gezielte Elektronenbindungen konnten die Wissenschaftler sogar noch mehr Atome in ihrer Position fixieren, sodass sie einen vollständigen Ring aus stationären Atomen um einen Tropfen geschmolzenen Metalls bildeten.
Was bedeutet das für die Zukunft?
Das Team entdeckte, dass diese immobilen Atome entscheidenden Einfluss auf den festen Phasenübergang hatten. Mit einer bestimmten Anzahl an beweglichen Atomen bilden sich Kristalle im Flüssigkeitszustand, während bei einer hohen Anzahl an immobilen Atomen keine Kristalle entstehen und die Flüssigkeit nicht in den festen Zustand übergeht.
Diese Entdeckung könnte der Schlüssel zu einem besseren Verständnis und der Nutzung seltener Metalle in der Industrie sein, insbesondere in der Katalysatorproduktion. Die Forscher glauben, dass diese neuartige Phase der Materie dazu beitragen könnte, selbstreinigende Katalysatoren mit verbesserter Leistung und längerer Lebensdauer zu entwerfen.
Wie denken Sie über diese revolutionäre Entdeckung? Glauben Sie, dass sie die industrielle Nutzung von Metallen in der Zukunft verändern könnte? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren mit!
