Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Các nhà khoa học làm tan chảy vàng ở nhiệt độ phòng (25/12/2018)

Hầu hết các kim loại đều có điểm nóng chảy rất cao. Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển đã phát hiện ra cách để làm tan chảy vàng ở nhiệt độ phòng, khi nghiên cứu các mẫu vàng bằng kính hiển vi điện tử.

Hình minh họa cho thấy các nguyên tử của một hình nón vàng tiếp xúc với điện trường mạnh. Chúng ta cũng thấy vùng (xung quanh chóp nón) kích thích các nguyên tử vàng. Chúng phá vỡ gần như tất cả các kết nối của chúng với nhau và các lớp bề mặt bắt đầu tan chảy. Ảnh: ALEXANDER ERICSON

Không giống như kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng nhìn thấy và một hệ thống thấu kính để phóng đại các vật thể nhỏ, kính hiển vi điện tử sử dụng các điện tử để tạo ra hình ảnh của các vật thể cực nhỏ. Trên thực tế, nhờ kỹ thuật này có thể nghiên cứu các nguyên tử riêng lẻ.

Trong thí nghiệm, Ludvig de Knoop, đồng tác giả nghiên cứu đã đặt một miếng vàng nhỏ lên kính hiển vi điện tử để xem xét cách điện trường ảnh hưởng đến các nguyên tử vàng. Điện trường đã tăng từng bước trong khi sử dụng độ phóng đại cao nhất.

Khi de Knoop nghiên cứu các nguyên tử trong những hình ảnh ghi được từ kính hiển vi và đã nhận thấy có hiện tượng hoàn toàn bất ngờ - các lớp bề mặt của vàng đã tan chảy, dù ở nhiệt độ phòng.

Theo các nhà nghiên cứu, các nguyên tử vàng bị kích thích do ảnh hưởng của điện trường, khiến chúng đột nhiên mất đi cấu trúc trật tự của chúng, phá vỡ các liên kết giữa chúng. Do đó, điện trường đã gây ra khiếm khuyết trong các lớp bề mặt vàng, làm tan chảy bề mặt.

"Chúng tôi đã hợp tác chặt chẽ với các nhà lý thuyết với phát hiện ra từ những mô phỏng rằng ở mức điện trường cao như vậy, các nguyên tử trên bề mặt liên kết lỏng lẻo với nhau nên tự do di chuyển", Knoop nói. "Điều quan trọng cần lưu ý vì đây chỉ là 2-3 lớp nguyên tử ngoài cùng chịu tác động của điện trường, thành nón vàng. Điện trường bằng 0 và các nguyên tử được sắp xếp và cấu trúc theo cách thông thường. Đây là một sự khác biệt quan trọng so với việc làm tan chảy vàng bằng cách tăng nhiệt độ".

Kết quả mới nhất có ý nghĩa quan trọng đối với lĩnh vực khoa học vật liệu, mở ra khả năng cho các ứng dụng khác nhau trong tương lai.

Nguồn: N.P.D (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 30/11/2018