Гарвардские исследователи впервые получили металлический водород

  • 30 Янв, 2017

Водород впервые перевели в металл.

Еще в далеком 1935 году ученые из Принстонского университета США Юджин Вигнер и Белл Хантингтон обосновали теоретическое существование высокотемпературной сверхпроводимости водорода. Физики утверждали, что при давлении в 25 гигапаскалей и комнатной температуре водород должен перейти в металлическое состояние и стать сверхпроводником. Спустя 80 лет эту теорию наконец-то удалось реализовать на практике!

Гарвардские исследователи впервые получили металлический водород

Ранга Диас перед установкой алмазного пресса сверхвысокого давления

А сделала это команда исследователей из Гарвардского университета, сообщает BBC.

По мнению профессора Айзека Сильвера, соавтора открытия, это настоящий «священный Грааль в физике высоких давлений и первый образец металлического водорода на Земле».

«Впервые в истории планеты Земля создан твердый металлический водород», — сообщил профессор Силвера.

По словам ученых, им пока удалось получить небольшое количество металлического водорода, но со временем, считают они, могут быть найдены способы увеличения производства этого материала.

Чтобы перевести первый элемент периодической системы химических элементов в металл, ученые поместили его между двумя алмазами, охладили до 5,5 кельвинов (минус 270 градусов по Цельсию) и применили гигантское давление в 495 гигапаскалей (это эквивалентно примерно 5 миллионам атмосфер). С помощью спектроскопических измерений исследователи убедились, что у них получился именно металлический водород.

Металлический водород: мечты или реальность?

Переход водорода в металлическое состояние ценен его гипотетическими поразительными свойствами. Прежде всего, в теории новый материал способен проводить электрический ток без сопротивления даже при комнатной температуре, что может стать настоящей революцией в области передачи и хранения электроэнергии. Кроме этого, металлический водород также может быть использован в качестве наиболее мощного на сегодняшний день ракетного топлива, которое теоретически позволит выводить на орбиту Земли значительно более тяжелые грузы.

Впрочем, следует отметить, что известие из Гарварда вызвало немало скептических отзывов, причем среди скептиков есть специалисты, работающие в той же или смежных областях. Они заявляют, что в опубликованной статье содержится слишком мало данных, которые могли бы подтвердить реальность этого достижения.

«Полная ерунда. — Как и все, кто работает с водородом под высоким давлением, я поражен тем, что публикуется в журнале Science», — заявил Юджин Грегорьянц из Эдинбургского университета.

Однако не все скептики столь непреклонны.

«Я знаю, что многие специалисты в области высоких давлений высказывают свои сомнения, указывая, что высокая отражательная способность может объясняться присутствием загрязнений в составе алмазов, например, окиси алюминия. Однако если им действительно удалось достичь давления почти в 500 гигапаскалей в алмазном прессе, можно ожидать перехода в металлическое состояние водорода», — заявил профессор Маркус Кнудсон из Национальных лабораторий Сандии.

С ним в целом согласен Джеффри Макмахон из университета штата Вашингтон.

«Что касается микроскопического количества полученного материала — такого рода эксперименты всегда проводятся в небольших алмазных прессах. Тут предстоит решать две проблемы. Во-первых, попытаться получить одновременно большее количество материала; во-вторых, что будет намного сложнее, убедиться, что материал сохраняет свои свойства после снятия давления, — говорит американский ученый. Ответ на второй вопрос остается открытым», — считает он.

Впрочем, такое сопротивление открытию в научных кругах является естественным — без скептицизма не было бы науки.

Напоследок отметим, что, если открытие подтвердится, оно станет одним из самых выдающихся достижений прикладной физики за последние десятилетия.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.