ทองมีหลายสี ตั้งแต่สมัยโบราณ ศิลปินเครื่องแก้วและนักเล่นแร่แปรธาตุต่างก็รู้จักวิธีการบดโลหะให้เป็นอนุภาคเล็กๆ เพื่อให้ได้เฉดสีต่างๆ เช่น สีแดงหรือสีม่วง ในระดับที่เล็กกว่านั้น กลุ่มของอะตอมเพียงไม่กี่โหลจะแสดงพฤติกรรมที่แปลกประหลาดยิ่งกว่านั้น ทองคำและอะตอมอื่นๆ มักจะรวมกันเป็นจำนวนเฉพาะและรูปทรงเรขาคณิตที่มีความสมมาตรสูง และบางครั้งกลุ่มเหล่านี้สามารถเลียนแบบคุณสมบัติทางเคมีของอะตอมเดี่ยวของธาตุที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง พวกมันกลายเป็นซุปเปอร์อะตอมตามที่นักวิจัยบางคนพูด
AL4H7- ซูเปอร์อะตอมของอะลูมิเนียมและไฮโดรเจนนี้เสถียรอย่างน่าประหลาดใจ
มหาวิทยาลัยเครือจักรภพเวอร์จิเนีย, เพนน์ ม.รัฐ
AL13- กลุ่มอะตอมอะลูมิเนียมที่มีรูปทรง icosahedral นี้ทำตัวเหมือนฮาโลเจน
ชาร์ลส์ ฟลอยด์
K3AS7 หน่วยของโพแทสเซียมสามอะตอมและอาร์เซนิกเจ็ดอะตอมนี้ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตวัสดุที่หลากหลาย
มหาวิทยาลัยเครือจักรภพเวอร์จิเนีย มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนีย
ห่วงโซ่บัคกี้ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด อิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงครอบครองวงโคจรพลังงานสูงรอบห่วงโซ่บัคกี้บอลแต่ละเส้น (ซ้ายและตรงกลาง) ที่พลังงานสูงกว่านี้ อิเล็กตรอนจะ “เห็น” แต่ละบัคกี้บอลเป็นอะตอมเดียว และสามารถไหลไปตามสายโซ่ได้เหมือนในสายลวด (ขวา)
ศาสตร์
HEART OF GOLD superatom นี้มีแกนกลางที่ประกอบ
ด้วยกลุ่มของอะตอมทองคำ โมเลกุลอินทรีย์ที่มีกำมะถันเป็นเบสเรียกว่า ไธออล จับกับพื้นผิวของกระจุกทองคำ (แขนที่ยื่นออกมา) และอิเล็กตรอน (สีแดง) โคจรรอบอะตอม อิเล็กตรอนจำนวนมาก (ไม่แสดง) โคจรรอบกระจุกราวกับว่ามันเป็นอะตอมเดี่ยว
ยาดซินสกี้
การผูกมัดบัคกี้บอล การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์นี้แสดงเมฆของอิเล็กตรอน (สีน้ำเงิน) ที่สร้างพันธะระหว่างบัคกี้บอลสองลูก (สีแดง) บัคกี้บอลแต่ละลูกทำหน้าที่เหมือนอะตอมเดี่ยวในโมเลกุลคล้ายไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น
JIN ZHAO/มหาวิทยาลัย ของพิตต์สเบิร์ก
เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้รายงานความสำเร็จในการสร้างซูเปอร์อะตอมใหม่และถอดรหัสโครงสร้างของมัน ในบางสภาวะ แม้แต่โมเลกุลที่คุ้นเคย เช่น บัคกี้บอลซึ่งเป็นกรงรูปลูกฟุตบอลที่ทำจากคาร์บอน 60 อะตอม ก็จะกลายเป็นซุปเปอร์อะตอมโดยไม่คาดคิด
นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาว่าซูเปอร์อะตอมจับตัวกันและโมเลกุลอินทรีย์ได้อย่างไร การติดตาม superatoms สามารถช่วยให้นักวิจัยเรียนรู้ว่าโมเลกุลทางชีวภาพเคลื่อนที่ภายในเซลล์และเนื้อเยื่อได้อย่างไร หรือกำหนดโครงสร้างของโมเลกุลเหล่านั้นได้อย่างแม่นยำโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
และด้วยการประกอบซุปเปอร์อะตอมของธาตุต่างๆ เช่น ทองคำ คาร์บอน หรืออะลูมิเนียม นักวิจัยอาจสามารถสร้างวัสดุใหม่ทั้งหมดได้ในเร็วๆ นี้ วัสดุดังกล่าวสามารถเก็บเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในรูปของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ทำเชื้อเพลิงจรวดที่ทรงพลังกว่า หรือนำไปสู่ชิปคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติขนาดโมเลกุล
วัสดุ “ผู้ออกแบบ” ที่ทำจาก superatoms อาจมีคุณสมบัติทางกายภาพร่วมกันซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ดังที่ Kit Bowen นักฟิสิกส์เคมีแห่งมหาวิทยาลัย JohnsHopkins ในบัลติมอร์กล่าวไว้ ราวกับว่าคุณรู้สึกอยากกินของร้อนและของเย็นในเวลาเดียวกัน และอาจเป็นไปได้ทั้งสองทาง “เหมือนไอศกรีมใส่ผลไม้ฟัดจ์ร้อน”
อะตอมจำนวนน้อยมักจะก่อตัวเป็นโครงสร้างที่สมมาตรและเกือบจะซับซ้อนพอๆ กับเกล็ดหิมะ แต่แม้ว่าจะไม่มีเกล็ดหิมะสองเกล็ด แม้ว่าพวกมันจะมีจำนวนโมเลกุลของน้ำเท่ากัน แต่ก็เหมือนกัน แต่โดยทั่วไปแล้ว อะตอมของธาตุเดียวกันในจำนวนเฉพาะที่มีขนาดเล็กจะรวมตัวกันเป็นรูปร่างเฉพาะที่เหมือนกัน ตัวอย่างที่เป็นแก่นสารคืออะตอมของคาร์บอน 60 อะตอมสร้างบัคกี้บอลได้อย่างไร อะตอมของโลหะ เช่น ทองคำ อะลูมิเนียม หรือดีบุกก็ชอบความสมมาตรเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ทองคำ 20 อะตอมจะรวมกันเป็นพีระมิดที่มั่นคง แต่ 16 อะตอมจะสร้างโครงสร้างคล้ายกรง ดังเช่น Lai-Sheng Wang นักเคมีเชิงฟิสิกส์ที่ WashingtonStateUniversity และที่ Pacific Northwest National Laboratory ใน Richland, Wash. และผู้ร่วมงานของเขา ได้ค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ( SN: 5/20/06, p. 308 )
พฤติกรรมแปลก ๆ ของอะตอมในกลุ่มเล็ก ๆ เป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มเข้าใจอย่างละเอียดเมื่อไม่นานมานี้
รักษาตัวเอง
ลุยเลย! คุณสมควรได้รับข่าววิทยาศาสตร์
ติดตาม
“แนวคิดทั้งหมดคือขนาดเล็กที่แตกต่างกัน” Bowen กล่าวโดยอ้างถึงสิ่งที่เขากล่าวว่าเป็นคำขวัญของ Uzi Landman แห่งสถาบันเทคโนโลยีแห่งจอร์เจียในแอตแลนตา คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ เช่น
Credit : patrickgodschalk.com
viagraonlinesenzaricetta.net
sandpointcommunityradio.com
citizenscityhall.com
olkultur.com
arcclinicalservices.org
kleinerhase.com
realitykings4u.com
mobarawalker.com
getyourgamefeeton.com
