Timeless timelapse

Egy-két éve lefutott játékaink mellékterméke volt néhány timelapse sorozat, ami mostanig várta, hogy méltóztassam összevágni kisfilmnek. Ami késik nem múlik. Szükség lett a nyersanyag helyére.

Rézfa fotópapíron

Többféle médiumot is kipróbáltunk ezeknek a rézfáknak a növesztésére. A ChatGPT például ajánlotta az akvarell papírt az itatós helyett, ami egyáltalán nem vált be. Viszont volt nagyon vékony origami-papírunk, aminél azt vártuk volna, hogy könnyebben átbújik rajta a rézfa gyökérzete. De ez a papír sem jött be, ráadásul festéket eresztett, aminek megörültünk, mert így használni tudjuk majd a chemigram projektünkben. 

Hanem akkor az az ötletünk támadt, hogy tintasugaras fotópapírral próbálkozzunk. Ebben a műanyag záróréteg miatt, nem diffundálhat át a papír túlsó oldalára, de hátha a cinkdarab felőli oldalon a kezelt felület anyagában tudnának fejlődni a dendritek. És tudtak. Matt, RC fotópapírt látunk:

Hozzá tartozik, hogy folyamatosan locsoltuk oldattal a cuccot, nehogy kiszáradjon, és legalább két napig, hagytuk növekedni. Jó lett volna a fázisokat is fotózni, amiből kiderülhetett volna, hogy egyes locsolások hogyan befolyásolták a továbbnövekedést (strukturális-, meg színeltérések figyelhetők meg a teljes felületen, amit simán okozhatott az oldat koncentrációváltakozása is).

Ezek után adta magát, hogy a fotó-fóliát is kipróbáljuk. Ami viszont nem vált be, de az is igaz, hogy csak két próbálkozást kapott. 

Ennyiért nem írnánk le a dolgot, de mivel egy ilyen növesztés három napos, most nincs ingerenciánk megismételni, esetleg más fóliákkal is. Viszont a szatén fotópapír, bár az elején úgy tűnt, hogy ki lesz dobva, mert csak maszatolt, a harmadik napra három szép nagy fával lepett meg.

Ezek ilyen ajándék-pillanatok, ugyanis semmilyen kontrollunk nincs fölötte (valószínűleg lehetne, csak mi végezzük tróger módon ezeket a növesztéseket), tehát ezek inkább a boldog balesetek esztétikája, semmi több.

Most meg áramot vezetünk a rézbe (meg a cinkbe)

 

Mint látható, végre sikerült megoldani azt a problémát, hogy a két üveglap közötti keskeny rés nem maradt párhuzamos, illetve kifolyt a cucc. 

Ezek a beállítások nagyon vékony (0,3-0,5mm?) rézdróttal készültek. A megoldás csupán annyi, hogy ugyanebből az anyagból kell az üveglapok négy sarkát is feltámasztani, így azok a teljes felületen ugyanakkora rést fognak képezni. Hamarább is eszünkbe juthatott volna.

Mindig a negatív elektródon történik a kiválás (építkezés), az alábbi esetében megfordítottuk a táp polaritását. Ilyenkor azért megfigyelhető az eddig kialakult dendritek (alsó struktúra), amelyek most pozitívvá váltak, végén egy feloldódás (vlúros maszat-pamacs), pedig elvileg az új negatív vezeték az oldatból kellene felvegye a rezet. (Gyakorlatilag ez a setup alkalmas a réz-ékszerek maratására is, tehát hiába a réz-szulfát a pozitív ágról - erre a rézmarás kapcsán még visszatérünk.)

Sajnos mikroszkóppal nem vagyunk eleresztve, csak egy gagyi USB-s mikroszkóppal. Azért jól látszik, hogy a szubmilliméteres résben sem 2D a fraktál-szerkezet, hanem igazi 3D-s korallokat borjazanak.

A Helios 55milliméteressel, makrókihuzattal, meg ilyent a mikro-felvétel.

Az elektródák geometriája meghatározó.

Mint régebbi kísérleteinkből kiderült, a réz-szulfátból nemcsak rézre válnak ki a faágak, hanem például alumíniumra is. Na most a sima háztartási fólia egyszeres vastagsága semmit nem eredményezett, de négybe tűrve már igen. Nyilvánvaló tehát, hogy a rés szélessége is fontos, van egy limit, ami alatt már nincs kiválás.

A cink-szulfátunk is előkerült, de most valamiért nem tudtunk olyan szellős struktúrát létrehozni, mint régebb. Elvileg az áramforrás ugyanez volt, az elektródák szintén, a cink-szulfát viszont elvizesedett és megkövesedett, elképzelhető, hogy történt vele valami. 

Párhuzamos elektródák között ilyen sűrű bokros szerkezetet kapunk.

A sarkokon ugyanúgy legyezőszerűen kiterül, mint a réz esetén, tehát nem a legrövidebb utat követi az elektródák között, hanem valami egyéb szempontból optimálisat.

Nyilván a levegőbuborékokat meg kell kerülnie.

Más geometriákkal:

Nyilván azt is ki kellett próbáljuk, hogy cink-szulfát és réz-szulfát vegyes oldata mit okoz cink és réz elektródákon. Hát ezt:

Távolról emlékeztet a Geamăna-környéki színekre. De a trutyi szélein azért vannak érdekes, szintén dendrites mikro-formációk.

A játékaink során több beállítást timelapsban is fotóztunk, tehát elképzelhető, hogy lesz gyorsított videó is az ágak növekedéséről. De még a tavalyelőtti cross-polár kristályosodási timelapsek sincsenek megvágva.

A milliméter-skála mutatja a nagyságrendet.

Csudi electrodeposition videó. Itt meg leírás, talán ezzel találkoztunk legelőször. Itt meg ón-kloriddal ugyanez.

Mivel a cink pozitív elektróda általában elfogy a negatív elektróda építése közben, arra gondoltunk, hogy esetleg az elektrolit-oldatnak nem is kellene cinket tartalmaznia, csak lehetővé kell tennie, hogy a cink atomok elvándoroljanak a pozitív oldalról a negatívra. Ezért kipróbáltuk azt, hogy a két cinklemez közé csak sóoldatot tettünk. A negatív oldalon rögtön nagy gázbuborékok keletkeztek, akkora vehemenciával, hogy nem mertük bekapcsolva hagyni, ráadásul a hatalmas levegő(?) buborékok pillanat alatt elszigetelték a két fegyverzetet. Szóval a sima házisó nem alkalmas ilyen bokrot növeszteni. 

Tovább baszom a rezet...*

... sőt a cinket is megcsinálom az alumínium hátán, igaz, nem szárazon. 

Csináltunk már ilyet, az internetről nyaltuk mink is, de most megint nekifutunk, mert csak. Ha jól sejtjük, akkor a Mullins-Sekerka instabilitásról van szó (egyfajta morfológiai instabilitás, ami a fázisváltozásokra jellemző). Kezdjük egy rezes sorozattal. Arra voltunk kíváncsiak, hogy mennyire viselkedik másképpen egy telített oldat, egy hígabbal szemben.

A kísérletben, a felső képen, az alsó sor majdnem telített töménységű, a felső meg ennek a kétszeresére hígított CuSo4 oldat. Balról jobbra, cink lemezek, középen cinkelt platni az itatós fölött, jobboldalt meg cinkelt platnik az itatós alatt.

Egy nap múlva ez fogadott. Jól látható, hogy a cink szomszédságából eltűnt a rézgálic (fehér, vagy sárgásabb folt), de hamarább kiszáradt és kikristályosodott a széleken, mint ahogy azok a rézcuccok is a cink közelébe vándorolhattak volna. A különbség, hogy a telítettebb oldatból picit mintha több kékkő-kristály lett volna, de nem olyan, mintha kétszer annyi. Hmmm. Na mindegy, úgy tűnik, érdemes volna egy csöpögtető rendszerrel folyamatosan nedvesen tartani a dolgot, vagy nem nyáron a száraz dögmelegben kísérletezni ezzel.

És a fene tudja, elég e a kétszeres hígítás ahhoz, hogy érdemi különbséget kapjunk. Mindkét koncentráció elég jól működött (csak elég hamar kiszáradt). 

A cinkelt platnik tapasztalata meg az volt, hogy érdemes azokat itatósra tenni, és az ellenkező oldalon, a papír és az üvegtál között alakulnak ki a szebb fraktálok. Tehát a képesebb része mindig a papír fonákján lesz. 

Próbáltunk egy olyan beállítást is, hogy egy függőleges üveglapra, hosszú itatóspapírt lógattunk rézszulfátba, és a papír tetejére rácsíptettünk egy duplájába hajlított cinkdarabot. Ezzel egy lineárisabb fraktálképződést reméltünk elérni, illetve kíváncsiak voltunk, milyen hosszúra tud fejlődni egy ilyen dendrit a cinkdarabtól.

De hamarabb kiszáradt, kikristályosodott, mint amennyire bírta felszívni az oldatot. Szóval ez kudarc.

Eleje-háta, a jobboldali volt az üveglap felől. Hát rövidebbek lettek az ágak, mint a petriben. A kivált kékkő-ristályok azt mutatják, hogy ez a módszer sem képes nedves oldattal sokáig ellátni a cink környékét. Esetleg hűtőben kellene újrapróbálni? Vagy télen, mikor nincs ekkora párolgás. Ebben azért még van lehetőség.

Mindenesetre kipróbáltuk az alumíniumot is.

Baloldalt egy cink-fa, jobboldalt meg egy ötvenbanis (franc se tudja a pontos ötvözetet, de főleg alumíniumra gyanakszunk). Ugyanez többszörösen összehajtogatott háztartási alumínium fóliával:

Itt is a fonákján alakulnak ki a struktúrák (baloldali). De azért nem túl karakteresek.

Összehasonlításul egy hasonló alakú cinklemez:

Az ón-csöpp azonban szinte semmit sem csinált:

Na, ez vajon mitől lehet? A ChatGPT újabban nagy haverunk, ha most hülyeség következik, akkor az az ő sara lesz :) 

(Reaktívabb fémek → könnyen oxidálódnak)

K (–2,93 V)

Na (–2,71 V)

Ca (–2,87 V)

Mg (–2,37 V)

Al (–1,66 V)

Zn (–0,76 V)

Fe (–0,44 V)

Sn (–0,14 V)

Pb (–0,13 V)

(H₂ / 2H⁺ 0,00 V – referencia)

Cu (+0,34 V)

Hg (+0,85 V)

Ag (+0,80 V)

Pt (+1,18 V)

Au (+1,50 V)

(Nem reaktív fémek → alig oxidálódnak)

Az alumínium még a cinknél is aktívabb kellene legyen, de a GPT állítása szerint, (emiatt) oxidréteg gátolja. Az ón viszont már nincs olyan messze a réztől ebben a sorban, tehát emiatt nincs látványos reakcó. Tehát a cink az arany (-kálium) középúton található. 

Nem volt ez egy jól dokumentált kísérletsor, mert közben is jöttek ötletek, nem is volt jól megtervezve.

Összegzésül: nem szabad megtölteni a petri-csészét, az itatós nedves kell legyen, de ne álljon fölötte az oldat. Valahogy meg kell oldani, hogy nedves maradjon, ne induljon be a kékkő kristályosodása, nem kizárt, hogy valahogyan áramoltatni is kellene a cuccot, bár ez biztosan kihat a dendrit-képződésre.

Bár a rézgálic kiszáradása és kristályosodása most probléma, de azért elég szép formációkat hozott létre. Üveglapon teljesen másképpen viselkedett. 

* a ChatGPT szerint a réz-baszás etimológiája a katonaéletre vezethető vissza, vagyis akik egyfeszt polírozták a mindenféle réz/bronz holmikat, hogy jobban csillogjanak, azok tekintettek erre a nagyon fontos, életbevágó, ugyanakkor élvezetes és izgalmas foglalkozásra.