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从生活常识上来说人们以为水很容易导电 , 这是因为生活中接触到的水含有各种杂质 , 才导致水导电 。 纯净水其实可以称得上是理想的绝缘体 。 可是最近科学家找到一个办法 , 让纯净水也展现出金属的导电性 , 并在实验中亲眼看到水变成了黄金色的金属 。
研究介绍说 , 水分子之间以松散的氢键连接 , 电子仍然受到约束并不会任意移动 。 要形成导电带 , 就要有能够自由移动的电子 。 科学家以前发现在极高的压力下 , 水分子外围的电子重叠起来的时候 , 纯水也会形成导电带 。 计算显示 , 只有像木星这样大颗行星的内核里面 , 才具有这样的条件 。
最近由15位来自世界各地11个研究机构的科学家组成的研究组发明了一个无需高压的方法 , 让纯水也展现出金属的特性 。 位于柏林的BESSY II同步辐射设施记录了纯水过渡到出现金属特性的整个过程 。
【气候变化|神话故事传千古,点水成金将成真?】研究人员利用碱金属很容易失去外围电子的特性 , 利用它们与水配合进行实验 。 碱金属遇到水很容易爆炸 。 研究人员没有把碱金属丢进水里 , 而是用一个精密的喷嘴 , 缓慢地在一个真空的容器内滴出一个钠钾合金的液滴 。 这种钠钾合金在常温下为液态金属 。
这个喷嘴大约需要10秒的时间才会形成一个金属滴 , 在这个过程里 , 实验员向真空容器内加入水蒸汽 。 一些水分子就会附着到这个金属小液滴的外面 , 形成很薄的一层水分子膜 。 这使得合金内的电子立即从碱金属脱离 , 进入水中 。 这些电子在水中就成了能够自由移动的电子 , 形成了导电带 。
实验员利用BESSY II的设备 , 通过测量这层水薄膜的等离子体频率和导电带这两项指标 , 确认了这层“金属水”的诞生 。
最令人称奇的是 , 这层水薄膜变成“金属水”的过程是肉眼可见的效果——它发出金色的光芒 , 维持了几秒的时间 。
实验负责人说:“你能亲眼看到转变成金属水的过程!银色的钠钾合金液滴的外面 , 裹上了一层金灿灿的外膜 , 这创造了这一幕 , 太神奇 。 ”
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