Ained ja materjalid, mis rikuvad meie arusaama füüsikast

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Kunagi peeti püssirohtu maagiaks ja magnetid olid seletamatu mänguasi, kuid meie tehnoloogiaajastul on materjale, mille tegevus sarnaneb maagiaga.

1. Metall, mis sulab kätes

Vedelmetallide, nagu elavhõbe, olemasolu ja metallide võime teatud temperatuuril vedelaks muutuda on hästi teada. Kuid kõva metall, mis sulab kätes nagu jäätis, on ebatavaline. Seda metalli nimetatakse galliumiks. See sulab toatemperatuuril ja ei sobi praktiliseks kasutamiseks. Kui panete galliumobjekti kuuma vedeliku klaasi sisse, lahustub see otse teie silme all. Lisaks võib gallium muuta alumiiniumi väga hapraks – lihtsalt asetage tilk galliumi alumiiniumpinnale.

2. Gaas, mis suudab hoida tahkeid esemeid

See gaas on õhust raskem ja kui täita see suletud anumaga, settib see põhja. Nii nagu vesi, talub väävelheksafluoriid ka vähem tihedaid esemeid, näiteks fooliumpaati. Värvitu gaas hoiab objekti oma pinnal ja tundub, et paat ujub. Väävelheksafluoriidi saab anumast välja kühveldada tavalise klaasiga – siis vajub paat sujuvalt põhja.

Lisaks vähendab gaas oma kaalu tõttu iga seda läbiva heli sagedust ja kui natukenegi väävelheksafluoriidi sisse hingata, kõlab su hääl nagu Doktor Kurja kurjakuulutav bariton.

3. Hüdrofoobsed katted

Fotol olev roheline plaat pole üldse tarretis, vaid toonitud vesi. See asub tasasel plaadil, servadest töödeldud hüdrofoobse kattega. Kate tõrjub vett ja tilgad omandavad kumera kuju. Valge pinna keskel on täiuslik töötlemata ruut ja sinna koguneb vesi. Töödeldud alale asetatud tilk voolab koheselt töötlemata alale ja sulandub ülejäänud veega. Kui kastate oma hüdrofoobse kattega sõrme veeklaasi, jääb see täiesti kuivaks ja selle ümber tekib "mull" - vesi püüab meeleheitlikult teie eest põgeneda. Selliste ainete baasil on kavas luua vetthülgavad riided ja klaasid autodele.

4. Spontaanselt plahvatav pulber

Trijoodnitriid näeb välja nagu mustusetükk, kuid selle välimus on petlik: see materjal on nii ebastabiilne, et plahvatuse tekitamiseks piisab kergest sulepuudutusest. Materjali kasutatakse eranditult katseteks – ohtlik on isegi seda ühest kohast teise liigutada. Kui materjal plahvatab, tekib ilus lillakas suits. Sarnane aine on hõbefulminaat - ka seda ei kasutata kuskil ja sobib ainult pommide valmistamiseks.

5. Kuum jää

Kuum jää, tuntud ka kui naatriumatsetaat, on vedelik, mis tahkub vähimagi löögiga. Lihtsa puudutusega muutub see vedelast olekust koheselt kristalseks tahkeks aineks nagu jää. Mustrid moodustuvad kogu pinnale, nagu akendel pakasega, protsess jätkub mitu sekundit - kuni kogu aine "külmub". Vajutamisel moodustub kristallisatsioonikeskus, millest edastatakse informatsioon uue oleku kohta ahelat mööda molekulidele. Lõpptulemus ei ole muidugi sugugi jää – nagu nimigi ütleb, on aine katsudes üsna soe, jahtub väga aeglaselt ja sellest valmistatakse keemilisi soojenduspatju.

6. Mäluga metall

Nikli ja titaani sulamil nitinoolil on muljetavaldav võime oma esialgset kuju "meelde jätta" ja pärast deformatsiooni selle juurde tagasi pöörduda. Vaja on vaid natuke soojust. Näiteks võite sulamile tilgutada sooja vett ja see taastab oma esialgse kuju, olenemata sellest, kui palju see varem oli moonutatud. Praegu töötatakse välja selle praktilise rakendamise viise. Näiteks klaasid oleks mõistlik teha sellisest materjalist – kui need kogemata painduvad, tuleb need lihtsalt sooja vee joa alla asendada. Muidugi pole teada, kas nitinoolist kunagi tehakse autosid või midagi muud tõsist, kuid sulami omadused on muljetavaldavad.