自1935年以来,科学家一直在尝试创建金属氢,这是一种具有革命性潜在应用的新材料。现在来自哈佛大学Publi的科学家
自1935年以来,科学家一直在尝试创建金属氢,这是一种具有革命性潜在应用的新材料。现在,哈佛大学的科学家在科学上发表了一篇论文,他们声称创建了它。如果通过进一步的测试确认,金属氢不仅可能成为地球上最有价值的材料之一。不幸的是,该宝贵的金属氢样品(可能是同类产品中的第一个)刚刚在哈佛实验室中消失了。
科学家Isaac Silvera,Thomas D. Cabot自然科学教授和博士后的Ranga Dias认为,他们通过高压物理学创造的东西可以用作超导体,能够在室温下损失而无需损失。如果找到一种合理的生产方法,它的用途可以扩展到电网,磁磁火车和超快的太空行驶。
艾萨克·西尔弗(Isaac Silvera)从事这个问题已有45年了。他和Ranga Dias为产生其开创性的原子金属氢所做的就是压缩钻石砧中的氢气。然后,他们在非常低的温度下固化它,并通过转动螺钉来缓慢增加砧上的压力。正如哈佛杂志报道的那样,一旦它们达到400万个大气,大于地球中心的压力,透明的氢变成了黑色。它已经成为金属的495万个大气,反映了90%的光线照明。
“这是高压物理学的圣杯,” Silvera说。 “这是地球上金属氢的第一个样品,因此,当您查看它时,您正在研究以前从未存在过的东西。”压缩氢过渡,从透明分子到黑色分子到原子金属氢的压力增加。下面的草图显示了被压缩的分子固体,然后分离为原子氢。学分:R。Diasand I.F. Silvera
现在,科学家将等待几周,直到开始测试新材料在正常压力和室温下是否稳定。基本上,一旦去除了它的特殊条件,就需要保持金属形式。现在,您只能通过用于创建它的钻石看到这件金属。
一旦减轻压力,他们将知道材料是否会保持稳定,这仅在理论上预测。
“这意味着,如果您承受压力,它将保持金属状态,类似于在强烈的热量和压力下从石墨形成的钻石的方式,但是当降压和热量去除热量时,它仍然是钻石。” Silvera解释说。
这是一个视频,其中包括与科学家的采访:
如果物理学家能够表现出金属的稳定性并能够重新创建金属氢会带来什么好处?
Silvera指出:“在传输过程中耗散多达15%的能量,因此,如果您可以从该材料中制作电线并将其在电网中使用,它可能会改变故事。”
他的同事兰加·迪亚斯(Ranga Dias)看到了另一个申请:
迪亚斯说:“超导性的最浪漫应用是“基于超导体的完美磁性磁性的高速列车的磁性悬浮。”这将产生令人反感的磁力,具有破坏运输业的很大潜力。
更重要的是,NASA还提供了Silvera的一些资金,希望金属氢可以用作火箭推进剂。
Silvera说:“制造金属氢需要大量的能量。” “如果您将其转换回分子氢,那么所有的能量就会释放,因此它将使其成为人类已知的最强大的火箭推进剂,并且可以革新火箭,使您能够探索外行星,将火箭插入轨道上一个阶段,提起大的有效载荷。”
实际上,这种能量的释放将使金属氢与现有燃料一样强大。
1935年,物理学家Hillard Huntington和Eugene Wigner首次预测,以前一直在尝试创建金属氢的尝试失败,并将其紧缩在许多球队之间。由于这有可能成为变革性的成就,因此一些科学家在此阶段不提供更多细节,将Silvera和Dias履行了任务。
“我认为这篇论文根本不令人信服,”在Bruyères-Le-le-Châtel的法国原子能委员会的物理学家Paul Loubeyre说。
其他科学家们想知道该团队是如何完成其他人尚未能够接近的。
迪亚斯(Dias)和西尔萨(Silvera)为他们的工作辩护,称他们的成就取决于利用新颖的技术,从而改善了先前的研究。特别是,他们想出了如何使用比其他任何人都能使用的更大的压力。他们还设法抛光了他们使用的钻石的尖端,以防止它们破裂,这是在这种压力下的问题。 。
发表论文的杂志科学的编辑也称赞,并说,当专家进行同行评审时,所有论文都必须经过仔细的审查,只有7%的人出版了。
华盛顿卡内基科学机构的另一位科学家,地球物理学家亚历山大·贡查洛夫(Alexander Goncharov)质疑,该材料是否可能实际上是氧化铝(氧化铝),该材料用于实验钻石的尖端。
卢贝耶说:“如果他们想令人信服,他们必须重做测量,真正衡量压力的演变。” “然后,他们必须表明,在这个压力范围内,氧化铝并没有变成金属。”
哈佛科学家在科学界也有支持者。
“我认为这是正确的机会,”伊利诺伊大学Urbana-Champaign大学的理论物理学家David Ceperley说。
虽然有一些怀疑者,正如西尔弗教授自己说的那样:“我不想猜测,我想做实验。”在弄清氢成为金属的确切压力方面,他已经感到成就。
科学家取得突破的那一刻说明了科学发现的喜悦。 Silvera描述了这一点:
“ Ranga正在进行实验,我们认为我们可能会到达那里,但是当他打电话给我并说:’样品闪闪发光’时,我去了那里,那是金属氢。我立即说我们必须进行测量以确认它,因此我们重新安排了实验室……这就是我们所做的。这是一个巨大的成就,即使它仅在高压下的钻石砧室中存在,这是一个非常基本的,这是非常基本的,而且变革性发现。”
您可以在《科学》杂志上阅读他们的书房。
2/27更新:世界上唯一的金属氢样品消失了 – 哈佛团队计划再次开始该过程并继续研究。
封面照片:钻石砧压缩分子氢。在较高的压力下,样品转化为原子氢,如右图所示。学分:R。Diasand I.F.Silvera
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