Prepíšeme učebnice chémie. Vedci po 150 rokoch vyriešili záhadu kovu, ktorý sa ti roztopí v ruke
Predstav si, že držíš v ruke lyžičku z kovu, ktorá sa ti po ponorení do horúceho čaju doslova vyparí pred očami a zmení sa na tekuté striebro. Gálium je presne týmto typom excentrického prvku. Od svojho objavu v roku 1875 francúzskym chemikom Paulom Émileom Lecoqom de Boisbaudranom fascinuje vedcov po celom svete. Dnes je neodmysliteľnou súčasťou polovodičov, LED diód, solárnych panelov a špičkovej elektroniky, bez ktorej by moderný svet nefungoval.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneHoci ho poznáme už poldruha storočia, jeho správanie na atómovej úrovni zostávalo záhadou. Gálium je totiž mimoriadne podivný kov. Na rozdiel od väčšiny ostatných kovov sa jeho atómy prirodzene spájajú do dvojíc, takzvaných dimérov. Navyše vykazuje kovalentné väzby – jav, kedy atómy zdieľajú elektróny, čo je vlastnosť typická skôr pre nekovy. Doteraz vedci žili v presvedčení, že tieto väzby po roztavení kovu definitívne zanikajú a už sa neobnovia.
Všetko je však inak, čo vyplynulo z najnovších zistení tímu vedcov z University of Auckland. Výskumníci odhalili skryté správanie gália, ktoré úplne popiera doterajšie učebnicové teórie. Zistili totiž, že zatiaľ čo sa kovalentné väzby pri dosiahnutí bodu topenia skutočne rozpadnú, pri opätovnom zahriatí tekutého kovu na ešte vyššie teploty sa tieto záhadné väzby nečakane vrátia späť na scénu.
Prepisovanie 150-ročných učebníc chémie
Tento nečakaný návrat atómových väzieb vyriešil záhadu, ktorá vedcom nedala spať desiatky rokov. Ponúka totiž nové vysvetlenie, prečo má gálium tak extrémne nízky bod topenia (necelých 30 stupňov Celzia). Keď sa pevné gálium začne roztápať, jeho kovalentné väzby sa rozpadnú. Tento proces prudko zvýši entropiu, teda mieru neusporiadanosti systému. Atómy sa náhle oslobodia, čo uľahčí prechod do tekutého stavu.
Podobne, ako keď astronómovia nedávno zistili, že naša galaxia je oveľa väčšia, než sme si doteraz mysleli, aj v chémii narážame na momenty, kedy musíme prehodnotiť základné dogmy. Profesorka Nicola Gaston z University of Auckland upozorňuje, že tri desaťročia vedeckej literatúry o štruktúre tekutého gália vychádzali zo základného predpokladu, ktorý sa teraz ukázal ako nesprávny. Prelom nastal vďaka dôkladnému preskúmaniu dát z meraní pri rôznych teplotách, čo vedcom umožnilo spojiť roztrúsené kúsky skladačky do jedného koherentného obrazu.
Revolúcia pre nanotechnológie a samočinné štruktúry
Prečo by ťa to však malo zaujímať mimo akademickej sféry? Pochopenie toho, ako gálium reaguje na zmeny teplôt, otvára obrovské možnosti v nanotechnológiách. Keďže dokáže manipulovať s hmotou na extrémne malej úrovni, vedci ho môžu použiť na vytváranie úplne nových materiálov so špecifickými vlastnosťami.
Gálium má navyše unikátnu schopnosť rozpúšťať iné kovy. Vďaka tomu slúži ako skvelý katalyzátor pre tekuté kovy a pomáha vytvárať takzvané samoorganizujúce sa štruktúry. Predstav si neusporiadané materiály, ktoré sa pôsobením gália samovoľne usporiadajú do dokonale štruktúrovaných foriem. Výskumníci už v minulosti dokázali pomocou tekutého gália kryštalizovať zinok do zložitých tvarov pripomínajúcich snehové vločky.
Stopy života na Marse
Využitie tohto zvláštneho kovu však nekončí len pri smartfónoch a čipoch. Vedci v súčasnosti skúmajú, či by nám gálium nemohlo pomôcť odhaliť stopy starovekého života na Marse. Výskumníci z Centra pre fundamentálny výskum Te Ao Mārama totiž analyzujú, či tento kov dokáže zakonzervovať stopy po dávnej mikrobiálnej aktivite vo forme chemického „odtlačku prsta“. Ak by sa to potvrdilo, gálium by sa mohlo stať kľúčovým nástrojom budúcich marťanských misií.
Hoci gálium predpovedal už Dmitrij Mendelejev v roku 1871 pri zostavovaní svojej prvej periodickej tabuľky, až moderná veda naplno odkrýva jeho skutočný potenciál. Od hračky, ktorá sa ti roztopí v čaji, sme sa posunuli k prvku, ktorý môže formovať budúcnosť vesmírneho výskumu a kvantových počítačov.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Vedci našli pod vodou záhadné mesto, ktoré môže mať až 40 000 rokov. Prepíše dejiny ľudstva

Zo Slovenska rastie globálny biotech hráč. Jeho technológia môže zmeniť liečbu rakoviny

Už čoskoro vyvrcholí jeden z najnevyspytateľnejších meteorických rojov. Uvidíš ho aj zo Slovenska

Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva

Čína vytvorila rekordné jadrové hodiny. Európsky prototyp prekonávajú až 6-násobne
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensku by mohli vzniknúť dve nové mestá: Mapa krajiny sa môže už čoskoro výrazne zmeniť
PREMIUMMá 13 rokov a nemôžu ho trestne stíhať: Čo čaká mladého útočníka zo Staškova? Advokátka vysvetľuje

Bežné zvyky pri sprchovaní ničia pokožku: Odborníci varujú pred známou chybou, ktorú denne robia tisíce ľudí

Kariéra v korporáte ma menila na človeka bez empatie: Úspešný bankár opísal, ako firmy podporujú psychopatov

Pripravuješ sa o kvalitný spánok aj zdravé trávenie: Odborníci určili presný časový odstup medzi večerou a posteľou
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Automobilka so závodom na Slovensku má nový hit. Jej lacný elektromobil ide ako teplé rožky
- Netflix práve pridal veľkú novinku aj s dabingom. Zaujme hviezdami aj desivou atmosférou
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
- Automobilka so závodom na Slovensku má nový hit. Jej lacný elektromobil ide ako teplé rožky
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Je to tu. Najväčší film roka 2026 práve dorazil online aj s dabingom
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensku by mohli vzniknúť dve nové mestá: Mapa krajiny sa môže už čoskoro výrazne zmeniť
PREMIUMMá 13 rokov a nemôžu ho trestne stíhať: Čo čaká mladého útočníka zo Staškova? Advokátka vysvetľuje

Bežné zvyky pri sprchovaní ničia pokožku: Odborníci varujú pred známou chybou, ktorú denne robia tisíce ľudí

Kariéra v korporáte ma menila na človeka bez empatie: Úspešný bankár opísal, ako firmy podporujú psychopatov

