https://frosthead.com

Time-Lapse-fotos afslører skønheden ved at vokse metalkrystaller

En streng af, hvad der ligner et snoet reb, farvet med en ombre af vandmelon lyserød til bille-vinge turkis strækker sig over åbningsskuddene i Emanuele Fornasiers "Crystal Birth" -video. Idet lydsporets klavermelodi plukker op, bliver "rebet" gradvis fuzzy med starburst-formede vækster. En etiket nederst til højre forklarer, at dette er en kemisk reaktion: Cu2 + omdannelse til Cu (kobber).

Der følger sølv, tin, vismut, zink og andre metaller, der alle udviser de unmetallignende egenskaber ved bevægelse, vækst og en delikatesse, der får dem til at se levende ud. Det er træer, bregner og koraller.

Fornasier, en fotograf og kemiestudent ved University of Padua i Italien, har filmet elektrokrystallisation, hvor et metal i flydende opløsning tvinges til at blive solidt med elektricitet. Det er den samme proces, der bruges til at placere krom på motorcykeldele. Men for videoen fremskyndede Fornasier processen til at bygge detaljerede krystalstrukturer i stedet for glat overtrækning.

"Hvis du galvaniserede, ville du stoppe i de første par rammer, " siger Fornasier. "Det ønskede jeg ikke. Jeg vil have, at krystallen skulle vokse i en dendritisk struktur, hvilket er meget smukkere."

For at opnå dette look skaber Fornasier løsninger med en høj koncentration af metalioner og lader krystallerne vokse natten over, under et kameras makroobjektiv og tændes med en lommelygte. Kameraet knipser en ramme hvert minut eller hvert par minutter, mens en meget lav strøm løber gennem løsningen. Han sendte den tre og et halvt minut video, der dækker dage med krystalvækst, på sin Vimeo- konto for mere end et år siden. Det gik viralt i november.

Det reb, der starter videoen, er faktisk et lille twist af kobber, ophængt i en væske rig på kobbermolekyler, der mangler nogle elektroner. Denne mangel tjener dem til en afgift på +2 og gør dem til kobberioner. Når Fornasier sender elektricitet gennem løsningen, mobiliserer han reserveelektroner, der hver har en enkelt negativ ladning. Modsætninger tiltrækker, og kobberioner møder elektronerne og danner kobber uden ladning. Kobber alene kan ikke forblive suspenderet i opløsning, så det falder ud som et fast stof og låses fast på andre kobbermolekyler og danner en krystalform. Fraktalstjernerne vokser som iskrystaller, der klatrer op ad en kold vinduesrude.

Fornasier ved normalt ikke, hvad han har, før eksperimentet er kørt. "At være kemiestudent, jeg tror, ​​jeg ved, hvad jeg vil få, men hver gang er en overraskelse for mig, " siger han.

Små bobler, der dannes på samme tid, omgiver for eksempel zinkkrystallerne. Disse er brint fra vand i opløsningen og er resultatet af en konkurrerende reaktion. Denne komplikation er noget, Fornasier forsøger at eliminere, men i videoen tilføjer den endnu en proces at se.

21-åringen studerer i øjeblikket til en bachelorgrad i kemi. Elektrokrystallisering er et ret avanceret emne, der involverer fysisk kemi, fysik og matematik og år ud over hans formelle studier. Så Fornasier har læst papirer, stillet spørgsmål fra en labgruppe på sit universitet og anvendt den æresbevidste metode til forsøg og fejl.

Fornasiers interesse for kemi begyndte ung, i gymnasiet. Noget ved de detaljerede mekanismer i kemi og den unikke måde at tænke, at det kræver, trak ham. Når han startede på universitetet, foldede han også ind sin anden lidenskab - fotografering. "Jeg kan godt lide at tage billeder af næsten alt, " siger Fornasier. "Jeg har altid ønsket at komme dybere i forståelsen af, hvordan [tingene] fungerer, så jeg kunne sige alt det, som jeg troede, det ville være værd at sige."

Han ser den disciplin og den tålmodighed, der kræves for at tage fotografier af kemiske reaktioner, som et godt tegn på hans karriere. "Hvis jeg kunne tilbringe hele dagen i laboratoriet med at fotografere reaktionerne, så tænkte jeg [kemi] virkelig kunne være noget, jeg kunne gøre resten af ​​mit liv, " siger han.

Fornasiers fora til elektrokrystallisering er ikke de eneste kemiske processer, han har fanget på film. Hans personlige websted er et udstillingsvindue for skønheden i kemi. Udfældningsreaktioner - hvor tilføjelse af to opløsninger får et fast stof til pludselig at danne og falde ud af væske - dukker op som drømmende farveskyer. Gule puffer og hvirvler mod en hvid baggrund er blyiodid. En rød-orange blomstre, der kører mod kanten af ​​rammen, er en dråbe jern-thiocyanatåbning, når den rammer en glasoverflade.

Hver reaktion, han har på sin hjemmeside, er noget, der kan finde sted i et enkelt fartøj. "Jeg prøvede bare at optimere baggrunden og det sted, hvor reaktionen tilfældigvis får seeren til at se det, " siger Fornasier. Kameraets evne til at fange forskellige tidsskalaer - det langvarige tidsforløb og det øjeblikkelige gennem hurtige lukkerhastigheder - er nøglen.

Nogle bestræbelser kræver en vis kreativ tænkning. De metaller, han bruger, kan være dyre, så han lavede et meget lille "bægerglas" ud af glas og silikone, så der kun er brug for en lille mængde opløsning. Andre er løsninger, der pipetteres på en glasoverflade parallelt med gulvet og hænges over et kamera, der vender opad.

De abstrakte mønstre af farve, der eksploderer, blomstrer og mistes på tværs af almindelig baggrund, er visuelt slående nok. Men tilføj viden om en studerende, der er fortryllet med detaljerne i mekanikken i disse kemiske reaktioner, og fotos er fortryllende.

"Meget få mennesker tænker over, hvor mange ting der er muliggjort af kemi, " siger Fornasier. "Kemikalier opfattes hovedsageligt som noget giftigt." Selvom han ikke søger at bekæmpe folks misforståelser af kemi, håber han, at de billeder, han skaber, udløser en vis nysgerrighed. "Jeg stiller bare det, som jeg synes, er smukt til rådighed for alle."

Time-Lapse-fotos afslører skønheden ved at vokse metalkrystaller