Vàng được cho là sẽ ổn định mãi mãi; tuy nhiên, một nghiên cứu mới của Viện Vật lý Sốc WSU đã phát hiện ra rằng nó thay đổi thành một cấu trúc tinh thể có liên quan khác dưới áp suất sóng xung kích đủ lớn. Nghiên cứu, trong đó các nhà khoa học đã thử nghiệm những kim loại có giá trị nhất của loài người để xác định xem chúng có thể chịu được bao nhiêu áp lực, đã tiết lộ điều gì đó bất ngờ về Platinum.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng khi đặt dưới loại áp lực như ở lõi hành tinh, chỉ có Bạch kim giữ vững tốt hơn vàng vì nó duy trì cấu trúc nguyên tử.
Yogendra Gupta, giám đốc Viện Vật lý Sốc tại WSU, nói, “Không ai mong đợi điều này. Chúng tôi nghĩ rằng vàng đã ổn định mãi mãi, nhưng hóa ra nó đã thay đổi thành một cấu trúc tinh thể có liên quan khác dưới áp lực sóng xung kích đủ lớn. Vì vậy, về cơ bản, nếu bạn muốn một vật liệu không bao giờ thay đổi, hãy lưu trữ Bạch kim.”
Trong một loạt nghiên cứu từ tháng 2019 năm 2020 đến tháng XNUMX năm XNUMX, các nhà khoa học đã cho bốn kim loại quý chịu áp suất động ngày càng cực đại để xác định những kim loại bền nhất.
Áp lực trong lõi của trái đất, 3.5 triệu atm, đã được thử nghiệm trên tất cả các vật liệu, nhưng chỉ có cấu trúc của Platinum là còn nguyên vẹn. Kim loại này duy trì hình dạng của nó ở nhiệt độ lên tới hơn 4 triệu atm, tại thời điểm đó nó tan chảy sau khi đạt đến nhiệt độ 3,215 độ F.
Điều này gây ngạc nhiên cho các nhà khoa học. Trong trường hợp của vàng, kim loại này trải qua sự biến đổi cấu trúc ở áp suất tương đối khiêm tốn 1.5 triệu atm. Trong trường hợp của bạc, nó thay đổi ở áp suất tương đương với vàng. Một thí nghiệm với đồng cho thấy kim loại tồn tại lâu hơn một chút trước khi biến đổi ở áp suất khí quyển 1.7 triệu.
Gupta nói, “Đó chỉ là môn khoa học thú vị hơn bất cứ thứ gì, nhưng tôi thấy nó thật hấp dẫn. Tôi cười vì bạn sẽ không bao giờ tạo ra 1.5 triệu áp suất khí quyển trong bất kỳ tình huống thực tế nào. Đối với tất cả các mục đích thực tế, vàng ổn định.”
“Tuy nhiên, ngoài khoa học giải trí thuần túy, nghiên cứu cho thấy bạch kim có thể tạo ra tiêu chuẩn áp suất và nhiệt độ tốt hơn vàng trong các thí nghiệm vật lý gây sốc.”
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng tia laser mạnh để tạo áp suất lên tới 4 triệu atm cho các vật liệu khác nhau trong khoảng thời gian khoảng 10–15 phần tỷ giây. Sau đó, họ sử dụng synchrotron để gửi các xung tia X vào vật liệu nhằm nghiên cứu điều gì xảy ra với cấu trúc vật lý của chúng dưới áp suất cực lớn.
Gupta nói, “Chúng ta có thể nhìn vào bên trong mọi thứ và cung cấp thông tin về cấu trúc nguyên tử của chúng. Đây là cơ sở dựa trên synchrotron duy nhất ở Mỹ có khả năng thực hiện các loại thí nghiệm này, có ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực khác nhau như quốc phòng và sản xuất.”
