Sterretjes kunnen heel leuk zijn:ze glinsteren, bruisen en spuwen lichtbogen uit handstokken of buizen op de grond. Maar de metalen waarmee ze meestal zijn gemaakt, beperken hoe de vonken eruit kunnen zien. Nu, onderzoekers in ACS Omega rapporteren dat zeldzame aardmetalen in legeringspoeders flitsen kunnen produceren die verschuiven van goud naar groen en continu vertakken.

Over de hele wereld worden sterretjes tevoorschijn gehaald voor vakanties en speciale evenementen, wat zorgt voor feestelijke lichtflitsen. Hoewel hun vlammen de kleuren van de regenboog kunnen overspannen, zijn de uitslaande fakkels beperkt tot donkerrood, goud of helder wit licht.

Onlangs ontdekten Eike Hübner en collega's dat het verbranden van poedervormig erbium (Er), een zeldzaam aardmetaal, een nieuwe kleurveranderende vonk produceert, die verschuift van goudwit naar heldergroen. De groene fase vond echter maar heel even plaats en was niet echt merkbaar.

Een ander vermakelijk aspect van sterretjesfonteinen zijn hun vertakkende vonken die herhaaldelijk uiteenspatten in meerdere, kleinere deeltjes die flitsen. Commerciële sterretjes bevatten doorgaans ijzer-koolstofpoeders voor dit effect, maar metaal-metaallegeringen kunnen dit ook. Dus wilden Hübner en het team testen of zeldzame aardmetaal-metaallegeringen konden worden gebruikt om gloednieuwe soorten van kleur veranderende of vertakte vonken te creëren.

De onderzoekers drukten enkelmetaalpoeders en metaal-metaallegeringspoeders, die alkali-, overgangs- en zeldzame aardmetalen bevatten, één voor één in een vlam. Zeldzame aardmetalen gaven kleurrijkere vonken dan de enkelmetaalpoeders. Ytterbium produceerde bijvoorbeeld intense groene explosieve flitsen. Maar toen de ytterbium-koper (Yb-Cu) legering werd verbrand, kwam er continu een regen van lange vonken vrij die overgingen van goud naar diepgroen.

Vervolgens combineerden de onderzoekers zeldzame-aardmetaallegeringen met een ammoniumperchloraat en op nitrocellulose gebaseerd drijfgas om rookloze fonteinen te creëren. Een gepoederde versie van neodymiummagneten creëerde de meest aantrekkelijke fontein met continu vertakte vonken, waarbij elke initiële "oudervonk" in slechts een fractie van een seconde nog veel meer vonken afvuurde. Deze tests leverden twee veelbelovende sterretjesmaterialen op, hoewel de onderzoekers waarschuwen dat de recepten verdere veiligheidstests moeten ondergaan voordat ze in commerciële producten kunnen worden gebruikt. + Verder verkennen

Kleurveranderende vonken