Kāds ir vieglākais metāls?

Var domāt, ka metāli ir smagi vai smagi blīvs. Tas attiecas uz lielāko daļu metālu, taču ir daži, kas ir vieglāki par ūdeni, un pat daži ir gandrīz tikpat gaiši kā gaiss. Šeit ir apskatīts pasaules vieglākais metāls.

Vieglākais vai vismazāk blīvais metāls, kas ir tīrs elements, ir litijs, kura blīvums ir 0,534 g / cm³. Tas padara litiju gandrīz uz pusi tik blīvu kā ūdens, tāpēc, ja litijs nebūtu tik reaktīvs, metāla gabals peldētu uz ūdens.

Divi citi metāliskie elementi ir mazāk blīvi nekā ūdens. Kālijs blīvums ir 0,862 g / cm³ kamēr nātrijs blīvums ir 0,971 g / cm³. Visi pārējie metāli periodiskajā tabulā ir blīvāks nekā ūdens.

Kaut arī litijs, kālijs un nātrijs ir pietiekami viegli, lai peldētu uz ūdens, tie ir arī ļoti reaģējoši. Ievietojot ūdenī, tie sadedzina vai eksplodē.

Ūdeņradis ir vieglākais elements, jo tas sastāv tikai no viena protona un dažreiz no neitrona (deitērija). Noteiktos apstākļos tas veido cietu metālu, kura blīvums ir 0,0763 g / cm³. Tas padara ūdeņradi par vismazāk blīvu metālu, bet parasti to neuzskata par “vieglāko” pretinieku, jo tas uz Zemes dabiski neeksistē.

Lai arī elementārie metāli var būt vieglāki par ūdeni, tie ir smagāki par dažiem sakausējumiem. Vieglākais metāls ir niķeļa fosfora cauruļu režģis (Microlattice), ko izstrādājuši Kalifornijas Irvinas universitātes pētnieki. Šī metāliskā mikrotīkla ir 100 reizes vieglāka nekā putupolistirola (piemēram, putuplasta) gabals. Viena slavena fotogrāfija parāda režģi, kas atrodas uz pienenes, kas nogājusi sēklu, virspusē.

Kaut arī sakausējums sastāv no metāliem, kuriem ir parasts blīvums (niķelis un fosfors), materiāls ir ārkārtīgi viegls. Tas ir tāpēc, ka sakausējums ir sakārtots šūnveida struktūrā, kas sastāv no 99,9% brīvas telpas. Matrica ir izgatavota no dobām metāla caurulēm, no kurām katra ir tikai aptuveni 100 nanometru bieza vai apmēram tūkstoš reižu plānāka nekā cilvēka mati. Cauruļvadu izkārtojums piešķir sakausējumam izskatu, kas līdzīgs matrača kastes atsperim. Lai arī struktūra lielākoties ir atvērta telpa, tā ir ļoti spēcīga svara sadalījuma dēļ. Sofija Spanga, viena no zinātniskajām pētniecēm, kas palīdzēja projektēt Mikrolati, salīdzina sakausējumu ar cilvēka kauliem. Kauli ir gan spēcīgi, gan gaiši, jo tie galvenokārt ir dobi, nevis cieti.