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Discussione: fusione catalizzata da un metallo vibrante

  1. #1
    ato70
    Ospite

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    Un saluto a tutti.

    Volevo proporvi un'idea che mi frulla in testa da un pò di tempo.
    Probabilmente,c'è qualcosa che mi sfugge, altrimenti..sarebbe improbabile che
    nessuno ci abbia pensato.

    Supponiamo di avere una struttura metallica e metterla in vibrazione (compressione-dilatazione).

    Un metallo è classicamente descrivibile come una struttura reticolare di atomi caricati positivamente immersi in un mare di elettroni
    quasi liberi.

    Questo mare di elettroni quasi-liberi, sotto l'effetto della deformazione cristallina dovrebbe oscillare,
    ridistribuendosi in maniera dipendente dal tipo di vibrazione meccanica.

    Immagino che sulla superfice del metallo si formino delle 'onde di carica'.

    Con opportuni schemi vibrazionali queste onde di carica dovrebbero poter essere rese stazionarie, e
    quindi si dovrebbe poter creare delle zone della superfice del metallo dove vi è una forte carica negativa
    e delle zone dove invece vi è carica positiva

    Mi interessano queste 'zone' in cui la carica (locale) media è negativa.

    La carica locale media, è un effetto derivante dalla deformazione di tutta la struttura cristallina, quindi
    in linea di principio, si dovrebbe poter rendere ben superiore alla carica di un singolo elettrone

    Supponiamo di immergere questa struttura metallica in acqua pesante (ricca quindi deuterio) mantenendola in
    vibrazione.

    Il processo di fusione del deuterio potrebbe a mio avviso risultare catalizzato zone della superfice del metallo dove la carica
    locale ottenuta per effetto della vibrazione è negativa, e attenua la repulsione degli atomi di deuterio,
    tanto da aumentare la probabilità che essi fondano.


    Dove sto sbagliando?


    ringrazio per l'attenzione,
    mi scuso per le eventuali imprecisioni

    Alberto

  2. #2

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    Benvenuto Ato70!

    Come direbbe W. Pauli, la tua idea e' pazza si, ma forse non abbastanza!
    A parte gli scherzi, non entro nel merito della possibilita' pratica dell'esperimento, tuttavia credo di poterti dare qualche ragguaglio sulle oscillazioni elettroniche di cui parli.

    La struttura atomica dei metalli che descrivi e' corretta in essenza. Tuttavia l'effetto di accoppiamento tra oscillazioni meccaniche e quelle del gas di elettroni liberi che circonda il nucleo anionico dei metalli e' labile - detto altrimenti, non credo tu possa eccitare onde elettroniche attraverso corrispondenti modi di oscillazione meccanica (non fosse che per il fatto che le frequenze di risonanza in gioco sarebbero assai elevate). [Nota che la questione e' diversa nel contesto dei cristalli piezoelettrici (esempio tipico: il quarzo), in cui l'accopiamento elasto-elettrico dipende dalla peculiare struttura atomica (non elettronica) di questi materiali].
    Ciononostante, il comportamento collettivo degli elettroni 'di superficie' puo' venire sfruttato. In accordo con i principi della meccanica quantistica, il gas di elettroni puo' in opportune condizioni comportarsi come una singola entita' e cosi' esibire dei moti di oscillazione collettiva (tecnicamente detti 'coerenti' in quanto descrivibili mediante una singola funzione d'onda). A questi modi di risonanza, che ripeto interessano solo gli 'outer electrons' (gli elettroni di conduzione, posti alla superficie del metallo), si da il nome di plasmoni, e la (nano)disciplina che se ne occupa si chiama, comprensibilmente, plasmonica.
    Esistono due tipi principali di plasmoni: oscillazioni 'isolate' e oscillazioni 'viaggianti'; quelle che credo tu abbia in mente sono quelle del secondo tipo. In effetti, quando scatenate queste producono (e si propagano tramite) regioni di densita' di carica di opposto segno; la densita' locale di carica e' peraltro altissima, tanto che una delle applicazioni piu' interessanti di queste onde elettroniche si trova proprio nella microscopia (tecnicamente, 'surface-enhanced microscopy'). Oltre a cio', sono allo studio applicazioni in campo medico ed elettronico.
    Tipicamente, tali plasmoni si eccitano per via ottica (accoppiamento fotoni/elettroni) o per via elettronica; le frequenze in gioco sono nel range ottico.

    Spero di aver portato un contributo utile!
    Saluti,
    Massimo

  3. #3
    ato70
    Ospite

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    ti ringrazio,
    sei stato chiarissimo,
    darò un'occhiata alla teoria dei plasmoni.

    Alberto

  4. #4

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    sinceramente non ci ho capito tanto...potreste spiegarmelo meglio?

  5. #5

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    a suffragio della tua buonissima tesi ecco un mio studio
    ciao
    Franco

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