Äärmuslikes tingimustes korraldab kuld ümber oma aatomid ja moodustab varem tundmatu struktuuri. Ja kui rõhud suruti Maa keskpunktis olevatega samaväärsetele rõhkudele, muutus kuld veelgi nõrgemaks.
Leiutis pärineb uuest uuringust, kus Lawrence Livermore'i riikliku labori (LLNL) ja Carnegie teaduse instituudi teadlased harjutasid 21. sajandi alkeemiat Argonne'i riiklikus laboris Illinoisis. Kasutades suure energiatarbega laserit, kuumutasid nad kulda äärmuslike temperatuurideni ja surusid selle kokku survestamiseks, mis oli sama kõrge kui Maa keskel.
Täpsemalt, nad panid väikese tüki plasti kuldseina ette ja lasid siis läbi plasti suure energialaseriga, mis "põhjustab plahvatuse, mis saadab plasti ühes suunas ja lööklaineid vastupidises suunas". juhtiv autor Richard Briggs, LLNL-i järeldoktor.
Need lööklained tabasid kulda ja põhjustasid selle kokkusurumise ja kuumutamise nanosekundites väga kiiresti. Seejärel tabasid nad kulla röntgenikiirtega ja avastasid, kuhu röntgenikiirgus põrkas, et välja selgitada selle struktuur. See on "esimene kord, kui meil on kunagi õnnestunud jõuda nii kõrgrõhu ja kõrge temperatuurini ning vaadata neid samal ajal röntgenikiirte abil", ütles Briggs Live Science'ile. See, mida nad nägid, oli "kindlasti üllatus".
Kuld moodustab tavaliselt kristalse struktuuri, mida materjalid teadlased nimetavad näokeskseks kuupmeetriks (fcc). Kujutage ette kuuti nagu stantsi. Aatomid istuksid iga nurga peal ja nägu, ütles Briggs. Kuid enamik kullaga tehtud katseid on hõlmanud selle aeglast ja toatemperatuuril kokkusurumist, lisas ta.
Kuna see moodustab seda näokeskse kuupstruktuuri nii lojaalselt, on seda kasutatud rõhu arvutamisel kõrgsurvekatsetes omamoodi "standardina", ütles Briggs. Kuid kui Briggs ja tema meeskond kuldi kõrgetel temperatuuridel kiiresti kokku surusid, moodustus see kehakeskseks kuup (bcc) struktuuriks. See avatum struktuur pakendab aatomid vähem efektiivsel viisil ruumi, mis tähendab, et kuld ei eelista sellel kujul olla, ütles ta. Kui peaksite uuesti surma ette kujutama, oleks justkui aatomid istuksid igal nurgal ja keskel oleks vaid üks aatom.
Briggs ütles, et avastus, et kuld võib selle uue struktuuri moodustada, võib muuta seda, kuidas teadlased kasutavad seda elementi standardina kõrgsurvekatsetes.
Meeskond leidis, et kulla struktuur hakkas fcc-st bcc-ks muutuma umbes 220 gigapaskali (GPa) juures, mis on 2,2 miljonit korda suurem meie planeedi õhurõhust, ütlesid teadlased avalduses. Veelgi enam, kui teadlased surusid kulla üle 250 GPa rõhu, mis oli samaväärne Maa keskpunktis leiduva rõhuga (umbes 330 GPa), sulas see.
Tulemused avaldati 24. juulil ajakirjas Physical Review Letters.
