Voda je mimo jiné téměř dokonalý izolant. Dokáže vést elektřinu díky nečistotám, které obsahuje. Ty se ve vodě rozpouští na volné ionty, které umožňují tok elektrického proudu. Voda se stává "kovovou“, tedy elektricky vodivou, ale až při extrémně vysokém tlaku, a to naše současné technologické možnosti ještě neumožňují.

Vodu přeměnili na kov v laboratoři

Vědci ale nyní našli jiný způsob, jak z vody udělat kov. Přivedli vodu do kontaktu s elektronem, který obsahuje alkalický kov, konkrétně slitinu sodíku a draslíkum a volně se pohybující nabité částice pak přemění vodu na kov. Výsledná vodivost trvá sice zatím jen několik sekund, ale je to významný krok k tomu, aby budoucí výzkum tuto metodu dále rozvíjel.

"Fázový přechod na kovovou vodu můžete vidět pouhým okem!“ řekl fyzik Robert Seidel z Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie v Německu. "Stříbrná kapička sodíku a draslíku má zlatou záři, což je velmi působivé.“

Při dostatečně vysokém tlaku by se prakticky jakýkoliv materiál mohl teoreticky stát vodivým. Myšlenka je taková, že pokud stlačíte atomy dostatečně pevně dohromady, orbitaly vnějších elektronů se začnou překrývat, což jim umožní pohyb. U vody je tento tlak kolem 48 megabarů, což je asi 48milionkrát více než v případě atmosférického tlaku Země na hladině moře.

Zatímco v laboratorním prostředí se takový experiment už podařil, metoda nemá budoucnost. Tým vědců vedený organickým chemikem Pavlem Jungwirthem z České akademie věd proto svoji pozornost obrátil k alkalickým kovům.

Tyto látky uvolňují své vnější elektrony velmi snadno, což znamená, že by mohly indukovat vlastnosti sdílení elektronů vysoce stlačené vody bez potřeby velkého tlaku.

Je tu ale  jeden problém. Alkalické kovy jsou vysoce reaktivní s kapalnou vodou a v některých případech by mohl dokonce hrozit výbuch.

Vědci to vyřešili

Výzkumný tým ale našel způsob, jak tento problém vyřešit. Stačilo jen otočit postup a místo přidání kovu do vody naopak přidat do kovu vodu.

Ve vakuové komoře tento experiment probíhal tak, že trysky vytlačily malou kapku slitiny sodíku a draslíku, která je při pokojové teplotě kapalná, a následně byl přidán tenký film vody pomocí depozice par. Při kontaktu tak proudily elektrony a kovové kationty ze slitiny do vody. Nejen, že to dalo vodě zlatý lesk, ale také to změnilo vodivost.

Kromě lepšího porozumění tomuto fázovému přechodu zde na Zemi by výzkum mohl také umožnit důkladné studium extrémních vysokotlakých podmínek uvnitř velkých planet. Předpokládá se například, že na ledových planetách sluneční soustavy Neptunu a Uranu víří tekutý kovový vodík. Jen na Jupiteru jsou tlaky dostatečně vysoké, aby metalizovaly čistou vodu.

Vyhlídka na schopnost replikovat podmínky uvnitř planetárního kolosu naší sluneční soustavy je skutečně vzrušující. "Naše studie nejen ukazuje, že kovovou vodu lze na Zemi skutečně produkovat, ale také charakterizuje spektroskopické vlastnosti spojené s jejím nádherným zlatým kovovým leskem," řekl Seidel. Dále čtěte: V lidském mozku byl detekován dosud neznámý signál. Je znamením, že mozek toho dokáže mnohem víc, než si myslíme.

Zdroj: Nature.