Chociaż nie jest to przekształcenie ołowiu w złoto, transformacja przeprowadzona przez grupę naukowców jest prawdopodobnie tak imponująca, jak to klasyczne wyzwanie alchemiczne. Międzynarodowemu zespołowi naukowców niedawno udało się przekształcić porcję cementu w metal.

Uzyskany materiał wykazywał przewodność elektryczną, a także silną odporność na korozję - co doprowadziło do kilku wstępnych rozważań związanych z zastosowaniami w osłonach ochronnych, ultra cienkich warstwach (być może przydatne w produkcji monitorów LCD), a także w chipach komputerowych.

Jak osiągnięto „cud”

Ponieważ jest on wytwarzany przez tlenek wapnia - a także inne popularne minerały, takie jak dwutlenek krzemu i tlenek glinu - cement jest oczywiście izolatorem elektrycznym. Aby móc przekształcić go w metal, badacze ogrzewają materiał do 2000 stopni Celsjusza za pomocą lasera, który ostatecznie zamienia proszek w ciecz.

Następnie wynalazek zwany „lewitatorem aerodynamicznym” - który wykorzystuje dysze pompujące do lewitowania dowolnego materiału - został oczywiście użyty do lewitacji upłynnionego cementu. Procedura była konieczna, aby materiał nie przylegał do krawędzi pojemnika, co spowodowałoby powstawanie kryształów.

Proces powoduje, że elektrony (niebieskie kulki) zostają uwięzione w „klatkach” tlenku wapnia Źródło obrazu: Odtwarzanie / ExtremeTech

W komorze wprowadza się także różne gazy, aby zmodyfikować skład chemiczny cementu, który stygnie w postaci szkła.

Rezultatem jest struktura złożona z tlenków wapnia i glinu uformowana w taki sposób, że wolne elektrony zostają (ironicznie) uwięzione w strukturach tlenku wapnia, umożliwiając w ten sposób przewodnictwo elektryczne - podobnie jak w przypadku każdego metalu. .

Liczne zastosowania

Zjawisko „pułapkowania” elektronów w strukturach krystalizowanych jest całkiem nowe. Do tej pory zjawisko to obserwowano tylko w amoniaku. Jednak możliwość przekształcenia izolatorów stałych w półprzewodniki w temperaturze pokojowej powinna zapewnić kilka możliwości zastosowania przemysłowego.

Nowy alchemiczny cud może być szczególnie przydatny w rozwoju wyświetlaczy LCD - oprócz innych zastosowań przemysłowych. Źródło obrazu: Reproduction / Wikimedia Commons

Oprócz możliwości wykorzystania materiału do produkcji ekranów LCD naukowcy uważają, że gdyby rzeczywiście można było wyprodukować specjalny cement na dużą skalę, łatwo byłoby stworzyć ochronną (półprzewodnikową) osłonę odpowiednią do wielu celów. Co więcej, sam alchemiczny „cud” może prowadzić do przekształcenia innych materiałów izolacyjnych w półprzewodniki.