Scientia

Natura ne-a rezervat fenomene care le-au dat mari bătăi de cap oamenilor de ştiinţă de-a lungul timpului. Din această categorie, alături de celebra anomalie a apei, face parte şi  o proprietate specifică unui număr redus de substanţe, greu de intuit: topirea retrogradă.

Aceasta constă în trecerea unei substanţe din stare solidă în stare lichidă la scăderea temperaturii acesteia.

Un experiment realizat de către Tonio Buonassisi şi echipa sa de la Laboratorul pentru Cercetare a Fotovoltaicelor din cadrul MIT evidenţiază acest fenomen neobişnuit în cazul siliciului impregnat cu metale din blocul de elemente d, perioada a treia. Autorii experimentului au explicat cauza fenomenului în acest caz. Secretul se află în structura cristalografică a siliciului, care are capacitatea de a reţine mai mulţi atomi de metale dacă temperatura este mai mare.

Suprasaturarea duce la topirea siliciului, deşi temperatura acestuia scade!

Cercetătorii au topit o probă de siliciu împreună cu nichel, cupru și fer, la temperatura de 1440^o C - o temperatură destul de înaltă încât să topească metalele, dar nu foarte mare pentru a topi siliciul. Răcirea bruscă a acestui amestec a dus la încastrarea metalelor în structura siliciului şi suprasaturarea acestuia cu metale.

După reîncălzirea materialului şi răcirea la o temperatură mai joasă de punctul de solubilitate, echipa a asistat la formarea unor picături de metal şi silicon, proba eliminând materialul în exces la răcire sub formă lichidă.

Acest fenomen inedit ar putea avea o deosebită importanţă în sistemele ce utilizează materiale semi-conductoare de puritate înaltă, fiind un mod eficient de a izola impurităţile.

Sursa: ScientificAmerican.