科学:水晶内部形成微小的电线

时间:2017-04-20 01:40:08166网络整理admin

一群英国化学家发现,洗衣粉的成分可用于制造微观金属丝他们希望有一天电线可以构成微型电气设备的基础这种被称为沸石L的材料在商业上作为工业催化剂生产,并用作无磷洗涤剂中的水软化剂平行通道延伸构成沸石的晶体长度,并且在这些通道中可以催化化学反应,并且可以捕获使水变硬的钙离子通常,沸石L的通道充满水分子伯明翰大学的Peter Edwards和Paul Anderson在部分真空中加热沸石以除去水,然后用刚好足够的钾金属加热脱水沸石,为沸石的每个结构单元提供一个金属原子化学家发现,通常为白色的沸石在吸收金属原子时会变成强烈的蓝色爱德华兹和安德森使用中子轰击来找到沸石内钾原子的位置,并用微波辐射来显示它们的化学状态他们在沸石中发现了一种完全出乎意料的排列,相当于通过通道蜿蜒的微型电线(Angewandte Chemie International Edition,vol 33,p 641)牛津郡迪德科特附近的卢瑟福阿普尔顿实验室的罗伯特阿姆斯特朗进行了中子分析他用中子轰击了改性沸石L的密封管,通过比较这种中性衍射方式与未改性沸石的表现方式,他发现金属原子渗透了沸石的通道同时,Edwards和Anderson使用称为电子自旋共振(ESR)的技术研究了另一种蓝色材料样品,该技术可以显示具有不成对电子的材料的电子构成他们发现渗入晶体内通道的钾原子各自释放出它们的价电子通常,这表明钾通过与已经存在于硅酸铝钾晶体中的钾离子缔合而在沸石通道内形成簇在这样的簇中,自由电子可以在几种钾阳离子上离域或“共享”然而,中子衍射的模式显示没有这样的簇,但是沿着通道显示出系统的钾原子阵列爱德华兹计算出,每个自由电子必须离开超过6纳米距离的40个钾离子他认为实际上有沿着通道的钾线爱德华兹的研究小组现在正在研究沸石L可以吸收多少钾原子,希望它们可以产生贯穿晶体通道长度的连续导线 “到目前为止,我们已经能够获得近十倍的钾原子进入通道,”爱德华兹说,“我们正在生产看似导电的材料,