• Cercetătorii au creat carbon lichid pentru prima dată în laborator
• Experimentul a folosit laserul DIPOLE 100-X și razele X ultrarapide de la European XFEL
• Starea lichidă a durat doar câteva nanosecunde, dar a fost surprinsă în timp real
• Structura amintește de diamant, dar într-o formă fluidă cu proprietăți unice
• Descoperirea are implicații pentru modele planetare și pentru fuziunea nucleară

Carbonul e peste tot în jurul nostru, în grafit, în diamante, chiar și în noi. Dar până acum, o formă a lui a rămas imposibil de văzut: carbonul lichid. Motivul e simplu: acest material apare doar la temperaturi și presiuni atât de extreme încât niciun recipient nu ar rezista.

Ei bine, o echipă internațională de cercetători a reușit imposibilul. Folosind laserul DIPOLE 100-X și fasciculele ultrarapide de la European XFEL, au creat pentru câteva miliardimi de secundă ceea ce nu fusese observat niciodată: carbon lichid. Rezultatele au fost publicate în revista Nature.

Cum topești ceva care nu vrea să se topească

De obicei, carbonul nu intră în fază lichidă: trece direct din solid în gaz. Pentru a-l forța să devină lichid, oamenii de știință l-au comprimat la presiuni enorme și l-au încălzit la aproape 4.500 °C, cel mai ridicat punct de topire dintre toate materialele cunoscute. Laserul a generat unde de compresie care au transformat carbonul în lichid pentru doar câteva nanosecunde.

Cum au surprins momentul

Problema era că lichidul dispărea aproape instantaneu. Aici a intrat în joc European XFEL, cel mai puternic laser cu raze X din lume, care a trimis impulsuri ultrarapide exact în momentul transformării.

Lumina s-a împrăștiat pe atomii de carbon și a creat un tipar de difracție, un fel de „selfie atomic” al carbonului lichid. Repetând procesul de sute de ori, cercetătorii au obținut practic un film cu tranziția de la solid la lichid.

Ce au descoperit

Analiza a arătat că atomii din carbonul lichid rămân organizați cu patru vecini apropiați, exact ca în diamant, doar că acum într-o stare fluidă.

„Este un lichid la fel de complex ca apa, cu proprietăți structurale speciale”, spune Dominik Kraus, coordonatorul echipei de la Universitatea din Rostock și HZDR. În plus, cercetătorii au reușit să determine cu precizie punctul real de topire al carbonului, un detaliu crucial pentru modelele planetare și pentru cercetarea în fuziune nucleară.

De ce contează această descoperire

Carbonul lichid este mai mult decât o curiozitate exotică. În interiorul planetelor mari, el joacă un rol în procesele geofizice, iar în laborator ar putea deschide drumuri pentru noi tehnologii energetice.

„Acum avem cutia de unelte pentru a caracteriza materia în condiții exotice, cu un nivel de detaliu fără precedent”, subliniază Ulf Zastrau, lider de grup la European XFEL.

Citește și

• Primul om care a primit cipul cerebral de la Neuralink mărturisește că viața i s-a schimbat radical: „Tehnic, sunt un Cyborg”
• Europa grăbește euro digital după legea americană pentru stablecoins. Blockchain-ul public intră serios în discuție
• Lumina orașelor face păsările să cânte cu aproape o oră mai mult pe zi, arată un studiu global