Нікель – мандрівник
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Тверда речовина – чи така вона тверда? У ній мандрують міріади молекул, «колишаться» атоми на орбітах. Дивовижний світ мікроруху складається в твердий моноліт. Але це не єдиний парадокс твердої речовини… Краплі падали на чорну поверхню пластинки вуглецю, але не розтікалися, як зазвичай, а зберігали округлу форму. Справа в тому, що краплі були зовсім не водяними, а нікелевими.
Хвилину-другу намистинки лежали нерухомо. Але ось вони здригнулися, навколо сріблястих тіл виросли невеликі валики, і вони зникли в чорній «землі».
Подальші події не менш цікаві. Ось шматочок нікелю проник у вуглець досить глибоко. На мить він застиг як би в нерішучості, навколо нього народилася невелика біла хмарка (вуглець почав переходити з аморфного стану в кристалічний). Хмарка збільшилася в розмірах і підштовхнула частинку нікелю. Потім вона виросла ще трішки і знову підсунула мандрівника.
Так шматочок нікелю продовжив свій шлях вже всередині твердої вуглецевої пластинки. І всі частинки рухалися, як правило, підганяючись невеликими хмарками. Причому, найбільші дробилися по шляху на дрібні осколки.
Завдяки спеціальним дослідженням вдалося з’ясувати і більш тонкий механізм руху нікелю, який, мабуть, грає роль будівельника нової кристалічної решітки вуглецю. Після того як частка заривається в поверхню пластини, вона, очевидно, вихоплює з хаосу аморфного вуглецю немов муляр цеглинки-атоми.
Так з’являється на світло нестійке з’єднання нікелю з вуглецем. Потім нікель, що несе «цеглинку», очевидно, стикається з «зародком» кристалічного вуглецю. Такі мікрокристалики з міцними гратами завжди таяться в аморфній вуглецевій масі. З’єднання з незрозумілих ще причин розпадається і передає атоми-цеглинки вуглецю в грати вуглецю кристалічного, який служить запалом для зведення кристала. Так частка нікелю з окремих мікроцеглинок будує міцний кристал. Останній же зростає (на фото він виглядає як білувата хмарка), і плавно просуває свого будівельника.
Поки нікель зводить ґрати не дуже великої міцності. Але хто знає, можливо, за допомогою такого хорошого будівельника вдасться звести будівлю й іншої конструкції? І тоді в останньому кадрі фільму заіскриться алмаз, створений при нормальному тиску і невисоких температурах.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.