Մետաղական ջրածինը կփոխի տեխնոլոգիայի դեմքը՝ մինչև այն գոլորշիանա
XNUMX-րդ դարի դարբնոցներում չեն կեղծվում ոչ պողպատ, ոչ նույնիսկ տիտանի կամ հազվագյուտ հողային տարրերի համաձուլվածքներ: Այսօրվա մետաղական փայլով ադամանդե կոճերը փայլում էին այն, ինչը մենք դեռ գիտենք որպես գազերից ամենաանորսալի...
Պարբերական աղյուսակի ջրածինը գտնվում է առաջին խմբի վերևում, որը ներառում է միայն ալկալիական մետաղներ, այսինքն՝ լիթիում, նատրիում, կալիում, ռուբիդիում, ցեզիում և ֆրանցիում։ Զարմանալի չէ, որ գիտնականները երկար ժամանակ մտածում էին, թե արդյոք այն նույնպես ունի իր մետաղական ձևը: 1935 թվականին Յուջին Ուիգները և Հիլարդ Բել Հանթինգթոնն առաջիններն էին, ովքեր առաջարկեցին պայմաններ, որոնց դեպքում. ջրածինը կարող է դառնալ մետաղական. 1996թ.-ին ամերիկացի ֆիզիկոսներ Ուիլյամ Նելլիսը, Արթուր Միտչելը և Սամուել Ուեյրը Լոուրենս Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայում հայտնեցին, որ մետաղական վիճակում ջրածինը պատահաբար արտադրվել է գազային ատրճանակի միջոցով: 2016 թվականի հոկտեմբերին Ռանգա Դիասը և Իսահակ Սիլվերան հայտարարեցին, որ իրենց հաջողվել է մետաղական ջրածին ստանալ 495 ԳՊա (մոտ 5 × 10) ճնշման տակ։6 ատմ) և 5,5 Կ ջերմաստիճանում ադամանդե խցիկում: Սակայն փորձը չի կրկնվել հեղինակների կողմից և ինքնուրույն չի հաստատվել։ արդյունքում գիտական հանրության մի մասը կասկածի տակ է դնում ձեւակերպված եզրակացությունները։
Կան ենթադրություններ, որ մետաղական ջրածինը կարող է հեղուկ վիճակում լինել բարձր գրավիտացիոն ճնշման տակ: հսկա գազային մոլորակների ներսումինչպես Յուպիտերը և Սատուրնը:
Այս տարվա հունվարի վերջին մի խումբ պրոֆ. Հարվարդի համալսարանից Իսահակ Սիլվերին հայտնել է, որ լաբորատորիայում մետաղական ջրածին է արտադրվել: Նրանք նմուշը ենթարկել են 495 ԳՊա ճնշման ադամանդե «կոճերում», որոնց մոլեկուլները կազմում են գազը H2 քայքայվել է, և ջրածնի ատոմներից առաջացել է մետաղական կառուցվածք։ Ըստ փորձի հեղինակների՝ ստացված կառուցվածքը մետակայունինչը նշանակում է, որ այն մնում է մետաղական նույնիսկ ծայրահեղ ճնշման դադարից հետո:
Բացի այդ, ըստ գիտնականների, մետաղական ջրածինը կլիներ բարձր ջերմաստիճանի գերհաղորդիչ. 1968 թվականին Քորնելի համալսարանի ֆիզիկոս Նիլ Էշկրոֆթը կանխատեսեց, որ ջրածնի մետաղական փուլը կարող է գերհաղորդիչ լինել, այսինքն՝ էլեկտրական հոսանք անցկացնել առանց ջերմության կորստի և 0°C-ից շատ բարձր ջերմաստիճանում։ Միայն դա կխնայի էլեկտրաէներգիայի մեկ երրորդը, որն այսօր կորցնում է փոխանցման և բոլոր էլեկտրոնային սարքերի ջեռուցման արդյունքում:
Գազային, հեղուկ և պինդ վիճակում (ջրածինը խտանում է 20 Կ–ում և ամրանում է 14 Կ–ում) նորմալ ճնշման տակ այս տարրը էլեկտրականություն չի հաղորդում, քանի որ ջրածնի ատոմները միանում են մոլեկուլային զույգերի և փոխանակում իրենց էլեկտրոնները։ Հետեւաբար, չկան բավարար քանակությամբ ազատ էլեկտրոններ, որոնք մետաղների մեջ կազմում են հաղորդման գոտի և հանդիսանում են հոսանքի կրողներ։ Միայն ջրածնի ուժեղ սեղմումը ատոմների միջև կապերը ոչնչացնելու համար տեսականորեն արձակում է էլեկտրոններ և ջրածինը դարձնում էլեկտրական հոսանքի հաղորդիչ և նույնիսկ գերհաղորդիչ:
Ջրածինը սեղմված է մետաղական ձևի մեջ ադամանդների միջև
Ջրածնի նոր ձևը նույնպես կարող է ծառայել հրթիռային վառելիք՝ բացառիկ կատարողականությամբ. «Մետաղական ջրածին արտադրելու համար հսկայական էներգիա է պահանջվում», - բացատրում է պրոֆեսորը: Արծաթե. «Երբ ջրածնի այս ձևը վերածվում է մոլեկուլային գազի, մեծ քանակությամբ էներգիա է արտազատվում՝ դարձնելով այն մարդկությանը հայտնի ամենահզոր հրթիռային շարժիչը»:
Այս վառելիքով աշխատող շարժիչի հատուկ իմպուլսը կկազմի 1700 վայրկյան: Ներկայումս սովորաբար օգտագործվում են ջրածին և թթվածին, և նման շարժիչների հատուկ իմպուլսը 450 վայրկյան է։ Գիտնականի խոսքով՝ նոր վառելիքը թույլ կտա մեր տիեզերանավին ուղեծիր դուրս գալ ավելի մեծ ծանրաբեռնվածությամբ միաստիճան հրթիռով և թույլ կտա հասնել այլ մոլորակներ։
Իր հերթին, մետաղական ջրածնի գերհաղորդիչը, որն աշխատում է սենյակային ջերմաստիճանում, հնարավորություն կտա կառուցել բարձր արագությամբ տրանսպորտային համակարգեր՝ օգտագործելով մագնիսական լևիտացիա, կբարձրացնի էլեկտրական մեքենաների արդյունավետությունը և շատ էլեկտրոնային սարքերի արդյունավետությունը: Հեղափոխություն կլինի նաեւ էներգիայի պահեստավորման շուկայում։ Քանի որ գերհաղորդիչներն ունեն զրոյական դիմադրություն, հնարավոր կլինի էներգիա պահել էլեկտրական սխեմաներում, որտեղ այն շրջանառվում է մինչև դրա անհրաժեշտությունը:
Զգույշ եղեք այս ոգևորությամբ
Այնուամենայնիվ, այս պայծառ հեռանկարները լիովին պարզ չեն, քանի որ գիտնականները դեռ պետք է ստուգեն, որ մետաղական ջրածինը կայուն է նորմալ ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: Գիտական հանրության ներկայացուցիչները, որոնց դիմել են լրատվամիջոցները՝ մեկնաբանելու համար, թերահավատ են կամ լավագույն դեպքում զուսպ։ Ամենատարածված պոստուլատը փորձը կրկնելն է, քանի որ մեկ ենթադրյալ հաջողությունը միայն ենթադրյալ հաջողությունն է:
Այս պահին մետաղի մի փոքրիկ կտոր կարելի է տեսնել միայն վերոհիշյալ երկու ադամանդե կոճերի հետևում, որոնք օգտագործվում էին հեղուկ ջրածինը սեղմելու համար սառցակալումից շատ ցածր ջերմաստիճանում: Արդյոք կանխատեսումն է պրոֆ. Արդյո՞ք Սիլվերան և նրա գործընկերները իսկապես կաշխատեն: Մոտ ապագայում տեսնենք, թե ինչպես են փորձարարները մտադիր աստիճանաբար նվազեցնել ճնշումը և բարձրացնել նմուշի ջերմաստիճանը՝ պարզելու համար։ Եվ դրանով նրանք հույս ունեն, որ ջրածինը պարզապես... չի գոլորշիանում:
