При екстремни условия златото пренарежда атомите си и образува неизвестна досега структура. И когато налягането беше изтласкано до еквивалента на тези в центъра на Земята, златото стана още по-странно.
Откритието идва от ново проучване, в което изследователи от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор (LLNL) и Института за наука в Карнеги практикуваха своята алхимия от 21 век в Националната лаборатория в Аргон в Илинойс. Използвайки високоенергиен лазер, те нагряват злато до екстремни температури и го компресират до налягания, по-високи от тези, намиращи се в центъра на Земята.
По-конкретно, те поставят малко парче пластмаса пред къс злато и след това заснемат високоенергиен лазер през пластмасата, което "по същество причинява експлозия, която изпраща пластмаса в една посока и ударни вълни в обратна посока", каза водещ автор Ричард Бригс, докторантура в LLNL.
Тези ударни вълни удариха златото и го накараха да се компресира и загрява изключително бързо, в рамките на наносекунди. След това удариха златото с рентгенови лъчи и откриха къде рентгеновите лъчи отскочиха, за да разберат структурата му. Това е „първият път, когато някога успяхме да достигнем такива условия с високо налягане и висока температура и да ги гледаме едновременно с помощта на рентгенови лъчи“, заяви Бригс пред Live Science. Това, което видяха, беше „определено изненада“.
Златото обикновено образува кристална структура, която материалите учените наричат лицево центриран кубик (fcc). Представете си кубче като матрица. Атомите щяха да седят на всеки ъгъл и на всяко лице, каза Бригс. Но повечето експерименти, проведени върху злато, включват компресирането му бавно и при стайна температура, добави той.
Тъй като тя толкова лоялно формира тази ориентирана към лицето кубична структура, златото е било използвано като своеобразен "стандарт" в експериментите с високо налягане за изчисляване на налягането, каза Бригс. Но когато Бригс и неговият екип бързо компресираха златото при високи температури, той образува така наречената кубична (bcc) структура, ориентирана към тялото. Тази по-отворена структура събира атоми в пространство по не толкова ефективен начин, което означава, че златото не предпочита да бъде в тази форма, каза той. Ако отново си представяте матрицата, би било така, сякаш атоми са на всеки ъгъл, със само един атом в средата.
Констатацията, че златото може да образува тази нова структура, може да промени начина, по който учените използват елемента като стандарт в експериментите с високо налягане, заяви Бригс.
Екипът установи, че структурата на златото започва да се променя от fcc към bcc при около 220 гигапаскали (GPa), което е 2,2 милиона пъти повече от атмосферното налягане на нашата планета, посочват изследователите в изявление. Нещо повече, когато изследователите компресирали златото над 250 GPa до налягания, еквивалентни на това, открито в центъра на Земята (около 330 GPa), то се стопи.
Резултатите са публикувани на 24 юли в списанието Physical Review Letters.
