סיקור מקיף

חימום זהב מוביל להקשחתו ולא לריכוכו

ההיגיון הבריא מלמד אותנו שכאשר אנו מחממים משהו הוא מתרכך – אך צוות חוקרים מאוניברסיטת טורונטו הדגים את ההיפך בדיוק.

זהב בצורתו הגולמית. מתוך ויקיפדיה
זהב בצורתו הגולמית. מתוך ויקיפדיה

ההיגיון הבריא מלמד אותנו שכאשר אנו מחממים משהו הוא מתרכך – אך צוות חוקרים מאוניברסיטת טורונטו הדגים את ההיפך בדיוק. הממצאים שלהם מתפרסמים בכתב-העת המדעי Science בחודש ינואר.

"אומנם זה הפוך להיגיון הבריא, אך הזהב התקשח במקום להתרכך," אומר החוקר Miller. התוכלו לדמיין נפח המחמם זהב כדי לרקעו ומסתבר לו שהזהב דווקא מתקשח? אך אנו חיממנו את הזהב בקצבי-חימום עצומים – הרבה מעל ביליוני מיליוני מעלות בכל שנייה – טמפרטורה המתקרבת לזו השוררת במרכזי הכוכבים."

הזהב חומם בקצב שהיה מהיר מדי עבור האלקטרונים מכדי לספוג את האנרגיה העודפת ולהתנגש באטומים שכנים לשם איבוד אנרגיה נוספת זו," הוא מסביר. "בעקבות כך, האלקטרונים, בממוצע, נמצאים הרחק יותר מגרעיני האטומים ולכן פחות ממסכים את המטען החיובי הגרעיני. למעשה, הקשרים שבין האטומים הופכים לחזקים יותר."

"סריג זהב מורכב מיוני זהב ואלקטרונים הקשורים אליהם באופן רופף הממסכים את כוחות הדחייה שבין יונים אלו," מסביר הכותב הראשי Ralph Ernstorfer. כתוצאה מכך, קיימים דווקא כוחות משיכה בין היונים. בניגוד לחומרים אחרים, חימום האלקטרונים בזהב באמצעות פעימות קצרות ביותר של לייזר גורם לחיזוק הקשרים שבין היונים, וכתוצאה מכך מתקבל סריג קשיח יותר בעל נקודת התכה גבוהה יותר.

התוצאה של חיזוק הקשרים בזהב נחזתה באופן תיאורטי. כעת, צפינו בזאת ממש קורה לראשונה," מסביר החוקר.

החוקרים השתמשו בשיטה המכונה "עֲקִיפַת-אֵלֶקְטְרוֹנִים בפמטושניות" (‘femtosecond electron diffraction’) בכדי לקבל את תצפיותיהם. ניתן לתאר את השיטה הזו כעין מצלמה לקבלת "סרטונים" ברמה האטומית. באמצעות הקרנת פעימות של אלקטרונים, בקצב של פמטושניות, דרך סריג הזהב הדקיק, ניתן לתעד את התנועות האטומיות של היונים בזמן אמת תוך כדי חימום הדגימה בעזרת לייזר. ע"י מדידת קצב החימום, שיעור התנועות האטומיות ונקודת ההתכה הסופית של הגביש, ניתן להסיק מהו השינוי ביציבות הסריג כתוצאה מהפעלת הלייזר.

"כעת יש לנו תצפית ברמה האטומית של מצב נדיר זה, של חומר דחוס מחומם, ואנו מסוגלים לייחס את המבנה הנוזלי הנצפה ליציבות הגדלה של הסריג," אומר החוקר.

הידיעה מאוניברסיטת טורונטו

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

9 תגובות

  1. מעניין אם יהיו לכך מספר מקומות שאפשר יהיה לנצל את התכונה הזאת
    ואולי יגלו חומרים נוספים בעלי תכונות דומות

  2. חברה:
    כל ההתמקדות הזאת בכותרת מחמיצה את העיקר והעיקר הוא שמודלים חישוביים של התנהגות החומר קבלו כאן אישוש מרשים.
    בואו נמחא כפיים ונעבור הלאה.

  3. זהב לא מתקשה בחימום, הוא מתקשה בטכניקה מאוד ספציפית, הפגזה בלייזר אם תרצו.
    בחימום (במובנו הקלאסי) הזהב אכן יתרכך.

    על הכותרת להיות: "שיטת חימום חדישה מקשיחה זהב".

    "נקודה", אינך יודע משמעות המילה פורום.

  4. לעט, ודאי בתור קורא צהובונים מסור התפתחה בך רגישות מיוחדת לכותרות.
    רוב הקוראים בפורום לא נוהגים לקרוא צהובונים ולכן הטענות שלך לא מענינות אותנו.

  5. השערה פראית:אולי מקור הזהב הוא חלבון מאובן???סתם חשבתי,,ביצה וכד"
    יתכן וכימית המתכות צריכה להיבדק שוב.

  6. כתבה מעניינת. בניגוד מר לעט (שנון) אני חושב שהכותרת מאוד במקומה. דווקא בעיתונות הפופולרית נהוג לעיתים להתחכם ולתת כותרות מתחכמות ורבות משמעות או ספרותיות משהו (בסגנון של "מאת לעט") אבל זה די מאבד את עצמו. כותרת ישירה של הנושא והתוצאה הסופית היא הכי לעניין שיש. זה מצויין ופונקציונלי (להחריד). אני בעד.

    מענין מה כל זה אומר. זהב מתקשה בחימום… ההה… מממההה… טוב. אני לא מבין בכל הזחל-זחלילי הזה. אם סיינס מצאו לנכון לפרסם אז קטונתי מצעיר בניי.

    בברכת חובבים,
    עמי בכר

  7. כתבה טובה. הכותרת ממש לא במקומה. קצת מזכיר עיתונים צהובים.
    מדוע לא לעטר כתבה עניינית זו בכותרת מכובדת ומקצועית?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן