Forskere bruger sjældne jordarters metaller i legeringspulvere til at producere grønne, iøjnefaldende stjernekastere

Stjernekastere kan være meget sjove - glimtende, brusende og spyttede lysbuer ud fra håndholdte pinde eller rør på jorden. Men de metaller, som de normalt er lavet med, begrænser, hvordan gnisterne kan se ud. Nu, forskere i ACS Omega rapporterer, at sjældne jordarters metaller i legeringspulvere kan producere blink, der skifter fra gyldne til grønne og kontinuerligt forgrener sig.

Rundt om i verden bringes stjernekastere frem til ferier og særlige begivenheder, hvilket giver festlige lysspring. Mens deres flammer kan spænde over regnbuens farver, har flammerne, der skyder ud, været begrænset til mørkerødt, guld eller skarpt hvidt lys.

For nylig fandt Eike Hübner og kolleger ud af, at afbrænding af pulveriseret erbium (Er), et sjældent jordarters metal, producerer en ny farveskiftende gnist, der skifter fra gylden-hvid til lysegrøn. Den grønne fase indtraf dog et øjeblik og var ikke rigtig mærkbar.

Et andet underholdende aspekt ved stjernekasterfontæner er deres forgrenede gnister, der gentagne gange brister i flere, mindre partikler, der blinker. Kommercielle stjernekastere indeholder typisk jern-kulstof-pulvere til denne effekt, men metal-metal-legeringer kan også gøre dette. Så Hübner og teamet ønskede at teste, om sjældne jordarters metal-metallegeringer kunne bruges til at skabe helt nye typer farveskiftende eller forgrenede gnister.

Forskerne pressede enkeltmetalpulvere og metal-metallegeringspulvere, indeholdende alkali-, overgangs- og sjældne jordarters metaller, en ad gangen ind i en flamme. Sjældne jordarters legeringer gav flere farverige gnister end enkeltmetalpulverne. For eksempel producerede ytterbium intense grønne eksplosive blink. Men da ytterbium-kobber (Yb-Cu)-legeringen blev brændt, udløste den kontinuerligt en byge af lange gnister, der skiftede fra gylden til dybgrøn.

Derefter kombinerede forskerne sjældne jordarters metallegeringer med et ammoniumperchlorat og nitrocellulosebaseret drivmiddel for at skabe røgfri springvand. En pulveriseret version af neodymmagneter skabte den mest attraktive fontæne med kontinuerligt forgrenede gnister, hvor hver indledende "forældregnist" skød mange flere gnister af på blot en brøkdel af et sekund. Disse tests gav to lovende stjernekastermaterialer, selvom forskerne advarer om, at opskrifterne skal gennemgå yderligere sikkerhedstest, før de kan bruges i kommercielle produkter. + Udforsk yderligere

Farveskiftende gnister