Es wurde angenommen, dass Gold für immer stabil bleibt; Eine neue Studie des WSU Institute for Shock Physics ergab jedoch, dass es sich unter ausreichendem Stoßwellendruck in eine andere verwandte Kristallstruktur ändert. Die Studie, in der Wissenschaftler die wertvollsten Metalle der Menschheit getestet haben, um festzustellen, wie viel Druck sie aushalten können, enthüllte etwas Unerwartetes über Platin.
Wissenschaftler fanden heraus, dass, wenn sie unter die Art von Druck gesetzt wurden, die bei der Kern des Planeten, nur Platin hält besser als Gold, weil es seine atomare Struktur beibehält.
Yogendra Gupta, Direktor des Institute for Shock Physics at WSU, sagte, „Damit hat niemand gerechnet. Das dachten wir Gold war für immer stabil, aber es stellte sich heraus, dass es sich unter genügend Stoßwellendruck in eine andere verwandte Kristallstruktur verwandelte. Wenn Sie also ein Material wollen, das sich nie ändert, dann lagern Sie Platinum.“
In einer Reihe von Studien von Juli 2019 bis Juli 2020 setzten Wissenschaftler vier Edelmetalle immer extremeren dynamischen Drücken aus, um die langlebigsten zu bestimmen.
Der Druck in der Kern der Erde, 3.5 Millionen Atmosphären, wurde an allen Materialien getestet, aber nur die Struktur von Platin blieb intakt. Das Metall behielt seine Form bis zu über 4 Millionen Atmosphären bei und schmolz dann, nachdem es eine Temperatur von 3,215 Grad Fahrenheit erreicht hatte.
Für Wissenschaftler war das überraschend. Im Fall von Gold durchlief das Metall eine strukturelle Umwandlung bei relativ bescheidenen 1.5 Millionen Atmosphären. Im Fall von Silber veränderte es sich ungefähr mit dem gleichen Druck wie Gold. Ein Experiment mit Kupfer ergab, dass das Metall etwas länger hielt, bevor es sich bei 1.7 Millionen Atmosphärendruck umwandelte.
Gupta sagte, „Es macht vor allem Spaß, Wissenschaft zu machen, aber ich finde sie faszinierend. Ich lache, weil Sie in keinem realen Szenario 1.5 Millionen Atmosphärendruck erzeugen werden. Für alle praktischen Zwecke ist Gold stabil.“
„Abgesehen von reiner Spaßwissenschaft deutet die Forschung jedoch darauf hin, dass Platin einen besseren Druck- und Temperaturstandard als Gold für Schockphysik-Experimente darstellen könnte.“
Für diese Studie verwendeten Wissenschaftler einen leistungsstarken Laser, um verschiedene Materialien in Intervallen von etwa 4 bis 10 Milliardstel Sekunden einem Druck von bis zu 15 Millionen Atmosphären auszusetzen. Dann benutzten sie ein Synchrotron, um Röntgenpulse in die Materialien zu schicken, um zu untersuchen, was mit ihrer physikalischen Struktur unter immensem Druck passiert.
Gupta sagte, „Wir können in die Dinge hineinschauen und Auskunft über ihre atomare Struktur geben. Dies ist die einzige Synchrotron-basierte Einrichtung in den USA, die in der Lage ist, diese Art von Experimenten durchzuführen, die praktische Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Verteidigung und Fertigung haben.“
