گروهی از دانشمندان در آکادمی علوم چک در پراگ موفق شدند در رخدادی منحصر به فرد قطرات آب را به فلز تبدیل کنند؛ به نحوی که بتواند رسانا شود و جریان الکتریکی را از خود عبور دهد.
کیمیاگری نانویی: تبدیل قطرات آب به فلز
آب تصفیه نشده، به دلیل وجود نمک می‌تواند رسانا باشد، با این حال آب خالص به دلیل اینکه الکترون‌هایش چسبیده به اتم هستند نمی‌تواند جریان الکتریکی را از خود عبور دهد. به لحاظ تئوری اگر بتوان فشار کافی به آب خالص وارد کرد، مولکول‌های آب به هم می‌چسبند و بیرونی‌ترین حلقه الکترون‌های هر اتم همپوشانی پیدا می‌کنند؛ امری که به الکترون‌ها اجازه می‌دهد آزادانه بین مولکول‌ها جابجا شوند و از نظر فنی آب را به یک فلز تبدیل کنند. با این حال این عملی است که تاکنون انجام آن به دلیل پیچیدگی شدید غیرممکن بود. در واقع برای اینکه آب به چنین فازی برود، باید ۱۵ میلیون برابر فشار هوای روی سطح زمین به آن نیرو وارد کرد. ژئوفیزیکدانان تصور می‌کنند چنین حالتی ممکن است در هسته سیارات عظیمی مانند مشتری، نپتون و اورانوس وجود داشته باشد.
دانشمندان در این شرایط به فکر راه جایگزین افتادند که بدون تولید چنین فشاری بتوانند آب را تبدیل به فلز کنند. برای این کار آنان تصمیم گرفتند که از فلزات قلیایی استفاده کنند که شامل عناصری همچون سدیم و پتاسیم هستند. الکترون در لایه خارجی این فلزات می‌تواند جابجا شود و همین باعث می‌شود آب بتواند الکترون‌ها را از فلز قلیایی به اصطلاح وام بگیرد و حالت فلزی پیدا کند. با این حال مشکل این روش این است که واکنش شیمیایی فلزات قلیایی در لحظه خاصیت انفجاری پیدا می‌کند و باید راهی یافت می‌شد تا الکترون‌ها سریع‌تر از تشکیل واکنش انفجاری حرکت کنند.
در آزمایش جدید، دانشمندان تکه‌های فلزات قلیایی همچون سدیم و پتاسیم را در محفظه خلاء در مجاورت بخار آب قرار دادند، امری که باعث شد آب برای چند ثانیه به فلز تبدیل شود. در واقع الکترون‌های فلزات قلیایی به محض تشکیل یک لایه ۱۰۰ نانومتری از آب شروع به حمله به داخل آن کردند و باعث تغییر ماهیت آن شدند.
یونگ ویرت، شیمی‌فیزیکدان در آکادمی علوم چک، با بیان اینکه این لحظه مانند «لحظه کشف عنصر جدید» بوده، می‌گوید هنگامی که الکترون‌ها از فلزات قلیایی به لایه بیرونی قطرات آب نقل مکان کردند اتفاقی باورنکردنی رخ داد و برای چند ثانیه کوتاه، آب به رنگ زرد براق و طلایی درآمد. تیم برگزارکننده آزمایش با استفاده از طیف‌سنج توانست نشان دهد که آب زرد روشن در واقع فلزی است.
روبرت سایدل، سرپرست گروه تحقیقات دانشگاه هومبولت برلین و از نویسندگان مقاله می‌گوید: «این مطالعه نشان می‌دهد که آب فلزی می‌تواند روی زمین تولید شود. شما می‌توانید فاز گذار به آب فلزی را با چشم غیرمسلح مشاهده کنید.»
نتایج تحقیق جدید در نشریه نیچر به چاپ رسیده است.
