Maddenin hallerine dair klâsik anlayışımızı değiştiren kıymetli bir keşfe imza atıldı. Araştırmacılar, atomları “çevreleme çemberi” içine hapsederek “Çevrelenmiş Çok Soğutulmuş Sıvı” ismini verdikleri yepisyeni bir husus hali oluşturmayı başardılar. Bu yeni form, tıpkı materyalde hem katı hem de sıvı özelliklerini bir ortaya getiriyor.
Nottingham Üniversitesi’nden Profesör Andrei Khlobystov, bu muvaffakiyetin, endüstriyel süreçleri ve kristal oluşumunu kökten etkileyebilecek yeni bir çağı müjdelediğini belirtiyor. Olağanda bir sıvının atomları daima hareket ederken, bilim insanları bu atomların bir kısmını yerinde sabitleyerek, içerideki hareketli sıvı atomlarını hapsedebilen hareketsiz bir etraf yarattı. Bu etrafın içine hapsedilen platin üzere metaller, olağanda donduğu sıcaklıktan 1000°C daha soğuk derecelerde bile sıvı halde tutulabildi.
Atomik kusurlar ve amorf katılar
Bilim insanları, bu keşfi gerçekleştirmek için bir elektron tarama mikroskobu kullandı. Ulm Üniversitesi’nden Dr. Christopher Leist, deneyler sırasında erimiş metal nanoparçacıklarının atomlarının, parçacıkları ısıtmak için kullanılan grafen takviye plakasındaki atomik ölçekli kusurlara takılı kaldığını gözlemledi. Elektron atışlarıyla daha fazla atomu sabitleyen araştırmacılar, böylelikle sabit atomlardan oluşan tam bir çember oluşturdu.
Bu sabit etraf, metalin katılaşma sürecini büsbütün değiştirdi. Kâfi sayıda sabit atom olduğunda, sıvı içindeki atomlar kristal oluşturamıyor ve katıya dönüşemiyordu. Bu durum, hususların olağan donma noktalarının çok altında bile sıvı üzere hareket etmeye devam etmesine yol açtı.
ACS Nano mecmuasında yayımlanan bulgulara nazaran, bu çevrelenmiş sıvılar nihayet katılaştığında, olağan kristal yapıları yerine son derece kararsız ve cama benzeyen amorf katılar oluşturuyor.
Katalizör teknolojisinde ihtilal kapıda
Bu yeni husus halinin keşfi, endüstriyel kimya ve materyal biliminde büyük kapılar açabilir. Platin üzere ender ve pahalı metaller, dünya çapında kimyasal tepkileri hızlandıran katalizörler için hayati ehemmiyet taşıyor. Araştırmacılar, bu metali yeni bir hale sokma yolunu bulmanın, katalizörlerin çalışma mekaniğine dair anlayışı değiştirebileceğini belirtiyor. Nottingham Üniversitesi’nden Dr. Jesum Alves Fernandes, bu ilerlemenin geliştirilmiş aktiviteye ve uzun ömürlülüğe sahip kendi kendini temizleyen katalizörlerin dizaynına yol açabileceğini tabir ediyor.
