Δημιουργήθηκε μεταλλικό υδρογόνο για πρώτη φορά;

Posted on 27/01/2017

0


(νεώτερη ενημέρωση 23/2/2017)

Φωτογραφίες του υδρογόνου στα διάφορα στάδια της συμπίεσής του

Φωτογραφίες του υδρογόνου στα διάφορα στάδια της συμπίεσής του

Περίπου 80 χρόνια μετά τη θεωρητική πρόβλεψή του το 1935, επιστήμονες του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ κατάφεραν επιτέλους -εν είδει σύγχρονων αλχημιστών- να κάνουν πραγματικότητα τη δημιουργία μεταλλικού υδρογόνου.

Εφόσον όντως αυτό συνέβη (μερικοί φυσικοί αμφιβάλλουν σοβαρά), θα πρόκειται για ένα από τα πιο πολύτιμα νέα υλικά στον πλανήτη μας με δυνητικές εξωτικές ιδιότητες και ποικίλες χρήσιμες εφαρμογές, ιδίως χάρη στην υπεραγωγιμότητα του ηλεκτρισμού, δηλαδή στη δυνατότητα μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς αντίσταση.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικών επιστημών ‘Αϊζαακ Σιλβέρα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό «Science» [Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen], ανέφεραν ότι χρειάζονται περαιτέρω έρευνες, καθώς δεν είναι βέβαιοι αν το μεταλλικό υδρογόνο τους είναι στερεό ή υγρό, αν και κλίνουν υπέρ της στερεάς εκδοχής.

«Πρόκειται για το ιερό δισκοπότηρο της φυσικής υψηλής πιέσεων. Είναι το πρώτο δείγμα μεταλλικού υδρογόνου πάνω στη Γη, έτσι όταν το κοιτά κανείς, βλέπει κάτι που δεν έχει υπάρξει ποτέ πριν», δήλωσε ο ίδιος.
h_metal1
Το υδρογόνο είναι ένα άχρωμο αέριο, που υπό ειδικές συνθήκες μπορεί να μετατραπεί σε μέταλλο. Το μεταλλικό υδρογόνο σε υγρή μορφή αποτελεί βασικό συστατικό των γιγάντιων πλανητών Δία και Κρόνου.
Για να το δημιουργήσουν στη Γη, οι ερευνητές συμπίεσαν ένα μικροσκοπικό δείγμα υδρογόνου, ασκώντας πάνω του -με τη βοήθεια συνθετικών διαμαντιών- τεράστιες πιέσεις της τάξης των 495 γιγαπασκάλ, πολύ μεγαλύτερες από αυτές που ασκούνται στο κέντρο του πλανήτη μας. Σε τόσο ακραίες συνθήκες πίεσης, το στερεό μοριακό υδρογόνο διασπάται και τα μόριά του αποσυντίθενται σε ατομικό υδρογόνο, το οποίο είναι μέταλλο. Ακόμη και όταν η υψηλή πίεση σταματά, το ατομικό υδρογόνο παραμένει μεταλλικό (είναι δηλαδή μετα-σταθερό).

Το επίτευγμα θα βοηθήσει τους επιστήμονες να απαντήσουν θεμελιώδη ερωτήματα για τη φύση της ύλης. Αλλά επίσης θα ανοίξει το δρόμο για μια σειρά από πρακτικές επαναστατικές εφαρμογές, όπως οι υπεραγωγοί ηλεκτρισμού σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου. Κάτι τέτοιο θα μεταμορφώσει τις μεταφορές, την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, τη διαστημική εξερεύνηση κ.α.

«Χρειάζεται τρομερή ποσότητα ενέργειας για να δημιουργηθεί το μεταλλικό υδρογόνο. Και αν μετατραπεί ξανά σε μοριακό υδρογόνο, τότε όλη αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται, δημιουργώντας το πιο ισχυρό πυραυλικό καύσιμο που είναι γνωστό στον άνθρωπο, φέρνοντας έτσι επανάσταση στην πυραυλική τεχνολογία», δήλωσε ο Σιλβέρα. Αυτό, μεταξύ άλλων, θα διευκολύνει την εξερεύνηση άλλων μακρινών πλανητών.

Όμως στο παρελθόν κατά καιρούς είχαν γίνει ξανά ανακοινώσεις περί δημιουργίας μεταλλικού υδρογόνου, για να διαψευσθούν αργότερα. Και αυτή τη φορά, ουκ ολίγοι φυσικοί σε διάφορες χώρες (ΗΠΑ, Βρετανία, Γαλλία), σύμφωνα με το «Nature», δήλωσαν πως δεν έχουν καθόλου πειστεί ότι όντως δημιουργήθηκε μεταλλικό υδρογόνο και επιφυλάσσονται, έως ότου γίνουν περισσότερα πειράματα [Physicists doubt bold report of metallic hydrogen].
πηγή: www.amna.gr – phys.org

(νεώτερη ενημέρωση 23/2/2017)

Εξαφανίστηκε από λάθος το μοναδικό δείγμα μεταλλικού υδρογόνου!

Μερικές επιστημονικές ανακαλύψεις γίνονται κατά λάθος, αλλά καμία φορά μπορεί, επίσης, να εξαφανισθούν από λάθος. Αυτό φαίνεται να συνέβη με το μεταλλικό υδρογόνο, που πρόσφατα είχε ανακαλυφθεί και είχε προκαλέσει μεγάλο διεθνή θόρυβο.

Το σπάνιο και μοναδικό δείγμα του υλικού αυτού, που είχε δημιουργηθεί για πρώτη φορά στη Γη προ εβδομάδων, ξαφνικά εξαφανίστηκε, σύμφωνα με αποκλειστικό δημοσίευμα της βρετανικής «Ιndependent».

Ο επικεφαλής ερευνητής Ισαάκ Σιλβέρα, καθηγητής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, δήλωσε ότι ένα καταστροφικό σφάλμα είχε ως συνέπεια την εξαφάνιση του μικροσκοπικού δείγματος.

‘Αλλοι επιστήμονες, εξ αρχής σκεπτικιστές, αν όχι καχύποπτοι για την ανακάλυψη, σχολίασαν ότι μάλλον το μεταλλικό υδρογόνο ποτέ δεν είχε δημιουργηθεί, παρά τους θριαμβευτικούς ισχυρισμούς των δημιουργών του.

Το μεταλλικό υδρογόνο είναι ένα υλικό που μπορεί να έχει επαναστατικές εφαρμογές σε πολλούς τομείς της τεχνολογίας και της ενέργειας. Το μοναδικό δείγμα του διατηρείτο ανάμεσα σε δύο εξίσου μικροσκοπικά διαμάντια, σε συνθήκες πίεσης μεγαλύτερης από αυτή που υπάρχει στο κέντρο της Γης και σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν.

Όμως, σύμφωνα με το δημοσίευμα, όταν οι ερευνητές επεχείρησαν να μετρήσουν ξανά την πίεση χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ, κάτι πήγε στραβά και το ένα διαμάντι έγινε σκόνη. Μαζί με το διαμάντι, εξαφανίσθηκε και το μεταλλικό υδρογόνο. Το γιατί συνέβη αυτό, είναι υπό διερεύνηση. Είναι πιθανό ότι, επειδή είναι πολύ ασταθές, μετατράπηκε σε αέριο.

Πάντως, ο Σιλβέρα, που πασχίζει εδώ και δεκαετίες να δημιουργήσει το μεταλλικό υδρογόνο, θα ξεκινήσει ξανά την προσπάθεια και δήλωσε αισιόδοξος ότι σε λίγες εβδομάδες θα έχει ένα νέο δείγμα.

Όπως είπε, «ούτως ή άλλως, υπήρχαν μερικοί «άπιστοι Θωμάδες», οπότε είχαμε αποφασίσει να το παράγουμε πάλι. Δεν θα είχαμε κάνει τη σχετική επιστημονική δημοσίευση (σ.σ. στο «Science»), αν δεν ήμασταν πεπεισμένοι ότι πρόκειται για μεταλλικό υδρογόνο».
skai.grwww.sciencealert.com

Ετικέτα: