Uważano, że złoto pozostanie stabilne na zawsze; jednak nowe badanie WSU Institute for Shock Physics wykazało, że zmienia się w inną powiązaną strukturę krystaliczną pod wystarczającym ciśnieniem fali uderzeniowej. Badanie, w ramach którego naukowcy testowali najcenniejsze metale ludzkości, aby określić, ile presji mogą wytrzymać, ujawniło coś nieoczekiwanego w odniesieniu do platyny.
Naukowcy odkryli, że gdy znajduje się pod presją, jaką można znaleźć w rdzeń planety, tylko platyna trzyma się lepiej niż złoto, ponieważ zachowuje swoją strukturę atomową.
Yogendra Gupta, dyrektor Instytutu Fizyki Uderzeniowej w WSUpowiedział „Nikt się tego nie spodziewał. Myśleliśmy, że złoto był stabilny na zawsze, ale okazuje się, że zmienił się w inną pokrewną strukturę krystaliczną pod wystarczającym ciśnieniem fali uderzeniowej. Zasadniczo, jeśli chcesz materiału, który nigdy się nie zmieni, przechowuj Platinum.”
W serii badań od lipca 2019 r. do lipca 2020 r. naukowcy poddali cztery metale szlachetne coraz bardziej ekstremalnym ciśnieniom dynamicznym, aby określić te najtrwalsze.
Ciśnienie w rdzeń Ziemi, 3.5 miliona atmosfer, przetestowano na wszystkich materiałach, ale tylko struktura platyny pozostała nienaruszona. Metal zachowywał swój kształt do ponad 4 milionów atmosfer, po czym topił się po osiągnięciu temperatury 3,215 stopni Fahrenheita.
To było zaskakujące dla naukowców. W przypadku złota metal przeszedł transformację strukturalną przy stosunkowo skromnych 1.5 miliona atmosfer. W przypadku srebra zmieniało się ono mniej więcej w takim samym ciśnieniu jak złoto. Eksperyment z miedzią ujawnił, że metal wytrzymał trochę dłużej, zanim przekształcił się pod ciśnieniem 1.7 miliona.
Gupta powiedział: „To po prostu zabawna nauka bardziej niż cokolwiek innego, ale uważam ją za fascynującą. Śmieję się, ponieważ w żadnym rzeczywistym scenariuszu nigdy nie wytworzysz 1.5 miliona ciśnienia atmosferycznego. Z praktycznego punktu widzenia złoto jest stabilne”.
„Jednak poza czystą zabawą naukową, badania sugerują, że platyna może stanowić lepszy standard ciśnienia i temperatury niż złoto w eksperymentach z fizyką wstrząsów”.
W tym badaniu naukowcy wykorzystali potężny laser do poddawania różnych materiałów ciśnieniom do 4 milionów atmosfer w odstępach około 10-15 miliardowych sekundy. Następnie wykorzystali synchrotron do wysłania impulsów rentgenowskich do materiałów, aby zbadać, co dzieje się z ich fizyczną strukturą pod ogromnym ciśnieniem.
Gupta powiedziany, „Możemy zajrzeć do wnętrza rzeczy i dostarczyć informacji o ich budowie atomowej. Jest to jedyna placówka oparta na synchrotronie w USA, która jest w stanie przeprowadzać tego rodzaju eksperymenty, które mają praktyczne zastosowania w różnych dziedzinach, takich jak obronność i produkcja”.
