Мир не стоит на месте. Ежедневно появляются новые технологии и совершаются научные прорывы. Одним из таких прорывов, вероятно, в ближайшем будущем станет создание металлического водорода. Британские исследователи заявили: «В настоящее время мы находимся в нескольких шагах от одного из величайших открытий века – создания водорода, который обладал бы характеристиками металла.
Согласно предварительным данным, исследователи уже не первый год пытаются достичь этого, однако в последнее время им это почти удалось. Процесс создания нового материала довольно специфический и имеет множество различных тонкостей. Ранее исследователям не удавалось создать материал такого рода из-за неготовности к этому. В конце предыдущего месяца группа ученых поместила газ под столь высокое давление, что материал перешел принял твердую кристаллическую форму. Следующим этапом исследований, по словам экспертов, будет попытка синтеза металлического водорода.
С теоретической точки зрения, возможность его получения предсказали еще почти столетие назад. Новый материал может применяться во множестве сфер жизни, к примеру, его можно использовать в качестве особого ракетного топлива или же для создания компьютеров нового поколения.
Росс Хуои, бывший сотрудник Эдинбургского университета, выступил с заявлением: «Уже можно говорить о том, что нам таки удалось достичь состояния материала, который, вероятнее всего, можно назвать предшественником получения металлического водорода. Еще несколько попыток и абсолютно новая форма материи будет готова..
В ходе интервью журналистам издания «БИ-БИ-СИ» от сказал: «теоретически, можно найти много общего, если сравнить результаты проведенных нами экспериментов с описанием металлического водорода. Из этого следует, что мы близки, как никогда». В ходе исследований была использована ячейку с алмазными наковальнями, которые сыграли практически финальную роль в процессе сжатия молекулярного водорода. Конструкция такой ячейки состоит из двух алмазов конической формы, которые находятся друг напротив друга. Именно они направляют сжимающее усилие на необходимое пространство, диаметр которого менее миллиметра и в котором дислоцируется образец сжимаемого материала.
Нужно применение грубой силы.
«Объем используемого водорода составляет один кубический микрон, что соизмеримо с размером красного тельца в крови», - заметил Филип Далладэй-Симпсон, ведущий специалист Эдинбургского университета.
«Для достижения желаемого результата требуется применение грубой силы. Чтобы создать нужно давления мы прикладываем более тонны усилия к алмазам», - добавил он. Ученым в своих экспериментах удалось достичь давления в 350 гигапаскалей, соблюдая, при этом, комнатную температуру. Вышеуказанный показатели примерно сопоставим с давлением в центре Земли. Столь высокое давление на молекулы водорода стает причиной перехода газа сначала в жидкое состояние, а потом – в твердое. Атомы в молекулах, по мере увеличения давления, сближаются все плотнее, а в кристаллах возрастает электропроводимость. Ка результат, атомы водорода уплотняются до такой степени, что их электроны становятся общими, как это реализуется в металлах.
Несмотря на тот факт, что пока ученым не удалось достичь желаемой фазы в ходе исследований, они уверены в том, что находятся к этому близко как никогда. «Это будет комбинированная структура, состоящая из множества слоев различного типа. Только есть одна тонкость, в указанной структуре слой молекул водорода будет сменяется слоем атомов», - утверждает Хоуи.
Для создания металлического водорода нужна комнатная температура.
В процессе проведения различных экспериментов стало понятно, соблюдая какие условия удастся добиться фазы создания металлического водорода. Согласно утверждениям ученых, реализация указанного проекта возможна лишь в случае, если в процессе будет «задействовано» давлении около 450 гигапаскалей. Важным, при этом, остается сохранение комнатной температуры.
Температура среды является одним из важнейших факторов, поскольку, если удастся получить металлический водород в таких условия, это откроет возможность создать сверхпроводник. С его помощью исследователи надеются повысить быстродействие компьютеров. «Металлический водород, как уже давно было предсказано, может быть отличным сверхпроводником, который может действовать при комнатной температуре. До сегодняшнего дня, создать подобный материал не удавалось», - указал Хоуи.
«Именно в связи с этим мы и экспериментируем со столь малыми объемами», - добавил он. В качестве одной из сфер применения металлического водорода Хоуи назвал создание инновационного вида топлива для ракет вместо топлива на основе охлажденного водорода, которое используется в настоящее время. Существует также предположение, что металлический водород может существовать в естественном состоянии в недрах гигантских планет, таких как, к примеру, Юпитера. Высокая температура и давление в коре Юпитера - факторы образования жидкой формы металлического водорода. Официальные представители НАСА утверждают, что хотят изучить указанную гипотезу при помощи межпланетной станции «Юнона».
Автор: Екатерина Кравец
