Australische onderzoekers zijn erin geslaagd om zinkkristallen te synthetiseren in een oplossing van vloeibaar metaal. 

extracted zinc crystals - Idrus-Saidi et al

Beeld: Auteurs van Idrus-Saidi et al.

Zinkkristallen gesynthetiseerd in vloeibaar gallium na twee dagen, bij een begintemperatuur van 350°C en 1 bar.

Sneeuwvlokken zijn ijskristallen die groeien in verschillende vormen, maar altijd met zesvoudige symmetrie. Zinkkristallen kunnen op dezelfde manier groeien in een oplossing van vloeibaar gallium, zo melden Australische onderzoekers in Science. Ze vonden een nieuwe methode om deze metallische kristallen uit het vloeibare metaal te halen, waarna ze de morfologie en symmetrie van de ontstane kristallen konden bestuderen. Bij voldoende hoge temperatuur lossen metalen als zink makkelijk op in vloeibaar gallium. Als de oplossing weer afkoelt, kristalliseert het zink. De onderzoekers hadden het vermoeden dat deze metallische zinkkristallen uiteenlopende morfologie zouden vertonen, maar de hoge oppervlaktespanning van vloeibaar gallium maakte het onmogelijk om de kristallen te extraheren zonder de microscopische structuur te beschadigen.  

Het lukte Shuhada Idrus-Saidi (University of New South Wales) en collega’s toch om de zinkkristallen te extraheren uit de oplossing door de oppervlaktespanning van het vloeibare metaal te verlagen middels een elektrisch veld. Daarnaast gebruikten ze vacuümfiltratie om het vloeibare metaal te scheiden van de kristallen. Dat leverde zeer symmetrische kristalstructuren op die veel op zespuntige sneeuwvlokken lijken. De onderzoekers synthetiseerden vervolgens nog meer kristallen uit andere metalen en oplossingen, waaronder zilver, nikkel, koper en platina, die weer andere kristalvormen opleverden. Deze algemene methode maakt het mogelijk om zeer kristallijne en fijne metallische structuren te creëren uit vloeibare metaaloplossingen.