Metallesche Waasserstoff wäert d'Gesiicht vun der Technologie änneren - bis et verdampft

An de Schmieden vum XNUMXth Joerhonnert gi weder Stahl nach souguer Titan oder Legierungen vu rare Äerdelementer geschmied. An den haitegen Diamantambelen mat engem metallesche Glanz blénken dat wat mir nach ëmmer kennen als déi eelst Gase ...

Waasserstoff am periodeschen Dësch ass un der Spëtzt vun der éischter Grupp, déi nëmmen Alkalimetaller enthält, dat heescht Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium a Francium. Net iwwerraschend hunn d'Wëssenschaftler sech laang gefrot ob et och seng metallesch Form huet. 1935 waren den Eugene Wigner an den Hillard Bell Huntington déi éischt, déi Konditioune virschloen, ënner deenen Waasserstoff kann metallesch ginn. Am Joer 1996 hunn d'amerikanesch Physiker William Nellis, Arthur Mitchell a Samuel Weir um Lawrence Livermore National Laboratory gemellt datt Waasserstoff zoufälleg am metallesche Staat mat enger Gaspistoul produzéiert gouf. Am Oktober 2016 hunn de Ranga Diaz an den Isaac Silvera ugekënnegt datt si et fäerdeg bruecht hunn metallesche Waasserstoff bei engem Drock vu 495 GPa (ongeféier 5 × 10) ze kréien.⁶ atm) a bei enger Temperatur vu 5,5 K an enger Diamantkammer. Wéi och ëmmer, d'Experiment gouf net vun den Autoren widderholl a gouf net onofhängeg bestätegt. als Resultat, en Deel vun der wëssenschaftlecher Communautéit Froen déi formuléiert Conclusiounen.

Et gi Suggestioune datt metallesche Waasserstoff a flësseger Form ënner héijen Gravitatiounsdrock ka sinn. bannen Ris Gas Planéitenwéi Jupiter a Saturn.

Enn Januar vun dësem Joer huet e Grupp vu Prof. Den Isaac Silveri vun der Harvard University huet gemellt datt metallesche Waasserstoff am Labo produzéiert gouf. Si hunn d'Probe un engem Drock vu 495 GPa an Diamanten "Anvils" ënnerworf, d'Moleküle vun deenen de Gas H bilden₂ zerfall, an eng Metallstruktur gouf aus Waasserstoffatome geformt. Laut den Auteuren vum Experiment, déi resultéierend Struktur metastabildat heescht et bleift metallesch och nodeems den extremen Drock opgehalen ass.

Zousätzlech, laut Wëssenschaftler, metallesche Waasserstoff wier héich Temperatur superconductor. 1968 huet den Neil Ashcroft, Physiker vun der Cornell University, virausgesot, datt d'metallesch Phas vum Waasserstoff superleitend kéint sinn, dat heescht, Elektrizitéit ouni Hëtztverloscht a bei Temperaturen wäit iwwer 0°C ze féieren. Eleng dëst géif en Drëttel vum Stroum spueren, deen haut an der Iwwerdroung an duerch d'Heizung vun all elektroneschen Apparater verluer geet.

Ënner normalen Drock am gasformen, flëssege a festen Zoustand (Waasserstoff kondenséiert bei 20 K a verstäerkt bei 14 K), féiert dëst Element keng Elektrizitéit, well Waasserstoffatome sech a molekulare Puer verbannen an hir Elektronen austauschen. Dofir ginn et net genuch fräi Elektronen, déi a Metaller eng Leitungsband bilden a Stroumtransporter sinn. Nëmmen eng staark Kompressioun vu Waasserstoff fir Bindungen tëscht Atomer ze zerstéieren, léisst theoretesch Elektronen fräi a mécht Waasserstoff en Dirigent vu Elektrizitéit a souguer e Superleiter.

Waasserstoff kompriméiert an eng metallesch Form tëscht Diamanten

Eng nei Form vu Waasserstoff kéint och déngen Rakéite Brennstoff mat aussergewéinlecher Leeschtung. "Et brauch eng enorm Quantitéit un Energie fir metallesch Waasserstoff ze produzéieren", erkläert de Professer. Sëlwer. "Wann dës Form vu Waasserstoff an e molekulare Gas ëmgewandelt gëtt, gëtt vill Energie fräigelooss, sou datt et de mächtegste Rakéitemotor gëtt, deen d'Mënschheet bekannt ass."

De spezifesche Impuls vun engem Motor deen op dësem Brennstoff leeft ass 1700 Sekonnen. Am Moment sinn Waasserstoff a Sauerstoff allgemeng benotzt, an de spezifesche Impuls vun esou Motore ass 450 Sekonnen. Dem Wëssenschaftler no, wäert den neie Brennstoff eis Raumschëff erlaben mat enger Eenstufe Rakéit mat enger méi grousser Notzlaascht ëm d'Bunn ze kommen an aner Planéiten z'erreechen.

Am Tour, e metallesche Wasserstoff-Superleiter, deen bei Raumtemperatur funktionnéiert, géif et méiglech maachen High-Speed-Transportsystemer mat Hëllef vun magnetesche Levitatioun ze bauen, géif d'Effizienz vun elektresche Gefierer an d'Effizienz vu ville elektroneschen Apparater erhéijen. Et gëtt och eng Revolutioun am Energielagerungsmaart. Well Superleiter null Resistenz hunn, wier et méiglech Energie an elektresche Circuiten ze späicheren, wou se zirkuléiert bis se gebraucht gëtt.

Sidd virsiichteg mat dëser Begeeschterung

Wéi och ëmmer, dës helle Perspektiven sinn net ganz kloer, well d'Wëssenschaftler nach net verifizéiere mussen datt metallesche Waasserstoff stabil ass ënner normalen Drock- an Temperaturbedéngungen. D'Vertrieder vun der wëssenschaftlecher Gemeinschaft, déi vun de Medien fir Kommentarer ukomm sinn, si skeptesch oder am beschten reservéiert. Dat meescht üblech Postulat ass d'Experiment ze widderhuelen, well ee vermeintlechen Erfolleg ass ... just e vermeintlechen Erfolleg.

Am Moment ass e klengt Metallstéck nëmmen hannert deenen zwee genannten Diamantambelen ze gesinn, déi benotzt gi fir flësseg Waasserstoff bei Temperaturen wäit ënner dem Gefréierpunkt ze kompriméieren. Ass d'Prognose vum Prof. Wäert Silvera a seng Kollegen wierklech schaffen? Loosst eis an der nächster Zukunft kucken wéi d'Experimenter wëlle lues a lues den Drock reduzéieren an d'Temperatur vun der Probe erhéijen fir erauszefannen. An domat hoffen se, datt de Waasserstoff just... net verdampft.