Les chercheurs utilisent des métaux de terres rares dans des poudres d’alliage pour produire des étincelles vertes et accrocheuses

Les cierges magiques peuvent être très amusants – scintillants, pétillants et crachant des arcs de lumière à partir de bâtons portatifs ou de tubes au sol. Mais les métaux avec lesquels ils sont généralement fabriqués limitent l’apparence des étincelles. Désormais, les chercheurs de ACS Oméga rapportent que les métaux de terres rares dans les poudres d’alliage peuvent produire des éclairs qui passent du doré au vert et se ramifient en continu.

Partout dans le monde, des cierges magiques sont sortis pour les vacances et les événements spéciaux, offrant des éclats de lumière festifs. Alors que leurs flammes peuvent couvrir les couleurs de l’arc-en-ciel, les fusées éclairantes ont été limitées à une lumière rouge foncé, dorée ou blanche brillante.

Récemment, Eike Hübner et ses collègues ont découvert que la combustion d’erbium en poudre (Er), un métal de terre rare, produit une nouvelle étincelle de couleur changeante, passant du blanc doré au vert vif. Cependant, la phase verte ne s’est produite que pendant un instant et n’était pas vraiment perceptible.

Un autre aspect divertissant des fontaines à étincelles est leurs étincelles ramifiées qui éclatent à plusieurs reprises en plusieurs particules plus petites qui clignotent. Les cierges commerciaux contiennent généralement des poudres de fer-carbone pour cet effet, mais les alliages métal-métal peuvent également le faire. Ainsi, Hübner et l’équipe ont voulu tester si les terres rares alliages métal-métal pourrait être utilisé pour créer de tout nouveaux types d’étincelles de changement de couleur ou de ramification.

Les chercheurs ont pressé des poudres d’un seul métal et des poudres d’alliage métal-métal, contenant des alcalis, des transitions et des métaux de terres rares, un à la fois dans une flamme. Les alliages de terres rares ont fourni des étincelles plus colorées que les poudres à un seul métal. Par exemple, l’ytterbium a produit des éclairs explosifs verts intenses. Mais lorsque l’alliage ytterbium-cuivre (Yb-Cu) a été brûlé, il a continuellement libéré une pluie de longues étincelles qui sont passées du doré au vert foncé.

Ensuite, les chercheurs ont combiné des alliages de métaux de terres rares avec un propulseur à base de perchlorate d’ammonium et de nitrocellulose pour créer des fontaines sans fumée. Une version en poudre d’aimants au néodyme a créé la fontaine la plus attrayante avec des étincelles ramifiées en continu, chaque “étincelle mère” initiale produisant beaucoup plus d’étincelles en une fraction de seconde seulement. Ces tests ont donné deux matériaux scintillants prometteurs, bien que les chercheurs avertissent que les recettes doivent subir des tests de sécurité supplémentaires avant de pouvoir être utilisées dans des produits commerciaux.