Mokslininkai iš Harvardo universiteto paskelbė, kad jiems pavyko transformuoti vandenilį į metalo būseną.
Jei tai iš tiesų taip – o kol kas dar lieka nemažai abejonių, kad tai pavyko, tai būtų įstabus rezultatas, pasiektas po daugiau nei 80 metų trukusių mėginimų sukurtį šią egzotišką medžiagą, kuomet pirmieji teoriniai darbai parodė, kad tokios būsenos vandenilis gali egzistuoti.
Teoriškai, metalinis vandenilio gali būti naudojamas kuriant superlaidininkus, veikiančius kambario temperatūroje ar naujos kartos kurą, tame tarpe ir skirtą raketoms, o jo tyrimai gali padėti atsakyti į fundamentalius medžiagų mokslo klausimus.
Vienas šio tyrimo, ką tik publikuoto žurnale „Science“, autorių Isakas Silvera (Isaac Silvera) teigė: „Šis pasiekimas – tai didelių slėgių fizikos tyrimų gralio taurė. Tai – pirmasis metalinio vandenilio Žemėje pavyzdys, tai yra medžiaga, kurios iki šiol Žemėje nebuvo“.
Norėdami ją sukurti, mokslininkai žemoje temperatūroje – minus 270 ºC – suspaudė nedidelį kiekį vandenilio tarp dviejų dirbtinio deimanto plokštelių. Buvo pasiektas 495 gigapaskalių slėgis – tai daugiau nei 5 milijonai tonų į kvadratinį centimetrą. Šis slėgis didesnis nei Žemės centre. Palyginimui, tokį slėgį sukurtų 50 tūkstančių kilometrų aukščio vandens stulpas.
Tokiomis ekstremaliomis sąlygomis vandenilio molekulės suyra, medžiaga virsta atominiu vandeniliu, su tvarkingai kristalinėje gardelėje išsidėsčiusiais atomais ir bendrais elektronais, kurie gali tekėti šia medžiaga, lygiai kaip metale.
Vienas teorinis teiginys apie metalo būsenos vandenilį yra ypač įdomus – jis teigia, kad ši medžiaga yra metastabili, tai yra pašalinus slėgį, ji išliks metalo būsenos, panašiai kaip iš grafito dideliame slėgyje sukurtas deimantas – jo kristalinė gardelė išlieka nepakitusi ir pašalinus slėgį.
Dar vienas metalo būsenos vandenilio potencialus pritaikymas – naujos rūšies raketinis kuras. Metaliniam vandeniliui sukurti reikia milžiniško kiekio energijos. Jam vėl virstant molekuliniu vandeniliu, visa ši energija bus išlaisvinta. Tai būtų efektyviausias ir didžiausią energijos tankį turintis kuras (iš neradioaktyvių energijos šaltinių), ir jis leistų ne tik išvesti į orbitą vienos pakopos raketas, bet ir be kuro papildymo pasiekti kitas Saulės sistemos planetas.
Kol kas dar išlieka abejonių, kad šis eksperimentas iš tiesų pavyko ir buvo sukurtas metalo būsenos vandenilis, tačiau tai, kad prestižinis žurnalas „Science“ paskelbė šį darbą, teikia vilčių.
Reikėtų pažymėti, kad ši naujiena iš Harvardo jau sukėlė ir skeptiškų atsiliepimų, tame tarpe ir iš mokslininkų, dirbančių toje pačioje ar panašiose srityse. Jie teigia, kad paskelbtame straipsnyje yra per mažai duomenų, kad būtų galima patvirtinti pasiekimą, o sukurtas kiekis per mažas, kad jį būtų galima detaliai ištirti. Registruotas medžiagos spalvos ir šviesos atspindžio koeficiento pasikeitimas galėjo būti nulemtas priemaišų, pavyzdžiui, aliuminio oksido, kuriuo padengti deimanto plokštelių paviršiai.
Nuo 1935, kuomet buvo paskelbta teorija, kad metalo būsenos vandeniliui pagaminti pakanka didelio slėgimo, daugelis pasaulio laboratorijų bandė tai įrodyti praktiškai, tačiau, nepaisant perspektyvių idėjų ir technologinių pasiekimų, iki šiol tai nepavykdavo.
Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen. Ranga P. Dias, Isaac F. Silvera
Metallic hydrogen, once theory, becomes reality
Daugiau:
Atkurtas iki šiol netyrinėtos fazės vandenilis
Pirmą kartą užfiksuotas antimedžiagos spektras
„Toyota“ pradeda automobilių su vandenilio kuro elementais pardavimus
Grafenas – efektyvus vandenilio izotopų filtras