Astratto grafico. Credito:ACS Omega (2022). DOI:10.1021/acsomega.2c03081
Le stelle filanti possono essere molto divertenti:luccicare, frizzante e sputare archi di luce da bastoncini o tubi portatili a terra. Ma i metalli con cui sono solitamente realizzati limitano l'aspetto delle scintille. Ora, i ricercatori di ACS Omega riferiscono che i metalli delle terre rare nelle polveri di lega possono produrre bagliori che passano dal dorato al verde e si ramificano continuamente.
In tutto il mondo, le stelle filanti vengono presentate in occasione di festività ed eventi speciali, fornendo schiocchi di luce celebrativi. Mentre le loro fiamme possono abbracciare i colori dell'arcobaleno, i bagliori che escono sono stati limitati a luce rossa scura, dorata o bianca brillante.
Di recente, Eike Hübner e colleghi hanno scoperto che la combustione dell'erbio in polvere (Er), un metallo delle terre rare, produce una nuova scintilla che cambia colore, passando dal bianco dorato al verde brillante. Tuttavia, la fase verde si è verificata solo per un attimo e non si è davvero notata.
Un altro aspetto divertente delle fontane scintillanti sono le loro scintille ramificate che esplodono ripetutamente in particelle multiple e più piccole che lampeggiano. Le stelle filanti commerciali in genere contengono polveri di ferro-carbonio per questo effetto, ma anche le leghe metallo-metallo possono farlo. Quindi, Hübner e il team hanno voluto testare se le leghe metallo-metallo di terre rare potessero essere utilizzate per creare nuovi tipi di scintille che cambiano colore o si ramificano.
I ricercatori hanno pressato polveri di metallo singolo e polveri di leghe metallo-metallo, contenenti metalli alcalini, di transizione e delle terre rare, una alla volta in una fiamma. Le leghe di terre rare fornivano scintille più colorate rispetto alle polveri monometalliche. Ad esempio, l'itterbio ha prodotto intensi lampi esplosivi verdi. Ma quando la lega itterbio-rame (Yb-Cu) è stata bruciata, ha rilasciato continuamente una pioggia di lunghe scintille che passavano dal dorato al verde intenso.
Quindi i ricercatori hanno combinato leghe metalliche di terre rare con un perclorato di ammonio e un propellente a base di nitrocellulosa per creare fontane senza fumo. Una versione in polvere di magneti al neodimio ha creato la fontana più attraente con scintille che si ramificano continuamente, con ogni "scintilla madre" iniziale che spara molte più scintille in una frazione di secondo. Questi test hanno prodotto due promettenti materiali scintillanti, anche se i ricercatori avvertono che le ricette devono essere sottoposte a ulteriori test di sicurezza prima di poter essere utilizzate nei prodotti commerciali. + Esplora ulteriormente