Металл сутегі технологияның бетін өзгертеді - ол буланып кеткенше

ХNUMX ғасырдың ұсталарында болат та, тіпті титан да, сирек жер элементтерінің қорытпалары да соғылмайды. Металл жылтырлығы бар бүгінгі гауһар тастарда біз әлі күнге дейін ең қиын газдар деп білетін нәрсе жарқырап тұрды ...

Периодтық жүйедегі сутегі бірінші топтың жоғарғы жағында, оған тек сілтілік металдар, яғни литий, натрий, калий, рубидий, цезий және франций кіреді. Таңқаларлық емес, ғалымдар оның да металдық формасы бар ма деп көптен бері ойлады. 1935 жылы Евгений Вигнер мен Хилард Белл Хантингтон бірінші болып шарттарды ұсынды. сутегі металға айналуы мүмкін. 1996 жылы Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасында американдық физиктер Уильям Неллис, Артур Митчелл және Сэмюэл Уэйр сутегінің газ пистолетін пайдаланып, металл күйінде кездейсоқ өндірілгенін хабарлады. 2016 жылдың қазан айында Ранга Диас пен Исаак Сильвера 495 ГПа (шамамен 5 × 10) қысымда металл сутегін алуға қол жеткізгендерін жариялады.⁶ атм) және алмаз камерасында 5,5 К температурада. Дегенмен, эксперимент авторлармен қайталанбады және тәуелсіз расталмады. нәтижесінде ғылыми қоғамдастықтың бір бөлігі тұжырымдалған тұжырымдарға күмән келтіреді.

Жоғары гравитациялық қысымда металл сутегі сұйық күйде болуы мүмкін деген ұсыныстар бар. алып газ планеталарының ішіндеЮпитер мен Сатурн сияқты.

Ағымдағы жылдың қаңтар айының соңында бір топ проф. Гарвард университетінің қызметкері Исаак Сильвери металл сутегінің зертханада өндірілгенін хабарлады. Олар үлгіні молекулалары H газын құрайтын алмаздардағы 495 ГПа қысымға ұшыратты.₂ ыдырап, сутегі атомдарынан металл құрылымы пайда болды. Эксперимент авторларының айтуынша, нәтижесінде алынған құрылым метатұрақтыбұл өте қатты қысым тоқтағаннан кейін де металл болып қала беретінін білдіреді.

Сонымен қатар, ғалымдардың пікірінше, металл сутегі болады жоғары температуралы асқын өткізгіш. 1968 жылы Корнелл университетінің физигі Нил Ашкрофт сутегінің металл фазасы асқын өткізгіш, яғни ешқандай жылу жоғалтпай және 0°С-тан жоғары температурада электр тогын өткізетін болады деп болжаған. Осының өзі бүгінде тасымалдауда және барлық электронды құрылғыларды жылыту нәтижесінде жоғалатын электр энергиясының үштен бірін үнемдеуге мүмкіндік береді.

Газ тәріздес, сұйық және қатты күйдегі қалыпты қысымда (сутегі 20 К конденсацияланады және 14 К қатады) бұл элемент электр тогын өткізбейді, өйткені сутегі атомдары молекулалық жұптарға қосылып, электрондарын ауыстырады. Сондықтан металдарда өткізгіштік жолағын құрайтын және ток тасымалдаушы болып табылатын бос электрондар жеткіліксіз. Тек атомдар арасындағы байланыстарды бұзу үшін сутегінің қатты қысылуы теориялық түрде электрондарды босатады және сутекті электр тоғының өткізгішіне, тіпті асқын өткізгішке айналдырады.

Сутегі гауһар тастар арасында металл пішінге сығылған

Сутегінің жаңа түрі де қызмет ете алады ерекше өнімділігі бар ракета отыны. «Металл сутегін алу үшін үлкен энергия қажет», - деп түсіндіреді профессор. Күміс. «Сутегінің бұл түрі молекулалық газға айналғанда, көп энергия бөлінеді, бұл оны адамзатқа белгілі ең қуатты зымыран қозғалтқышына айналдырады».

Осы отынмен жұмыс істейтін қозғалтқыштың меншікті импульсі 1700 секунд болады. Қазіргі уақытта әдетте сутегі мен оттегі қолданылады және мұндай қозғалтқыштардың меншікті импульсі 450 секундты құрайды. Ғалымның айтуынша, жаңа жанармай біздің ғарыш аппаратымызға үлкен жүктемесі бар бір сатылы зымыранмен орбитаға шығып, басқа планеталарға жетуге мүмкіндік береді.

Өз кезегінде, бөлме температурасында жұмыс істейтін металл сутегі асқын өткізгіші магниттік левитацияны қолдана отырып, жоғары жылдамдықты көлік жүйелерін құруға мүмкіндік береді, электр көліктерінің тиімділігін және көптеген электронды құрылғылардың тиімділігін арттырады. Энергияны сақтау нарығында да революция болады. Асқын өткізгіштердің кедергісі нөлдік болғандықтан, энергияны қажет болғанша айналатын электр тізбектерінде сақтауға болады.

Бұл ынтадан сақ болыңыз

Дегенмен, бұл жарқын перспективалар толығымен анық емес, өйткені ғалымдар металдық сутегінің қалыпты қысым мен температура жағдайында тұрақты екенін әлі тексерген жоқ. Бұқаралық ақпарат құралдарының пікірін сұрап келген ғылыми қауым өкілдері бұған күмәнмен қарайды немесе, ең жақсысы, ұстамдылық танытады. Ең көп тараған постулат экспериментті қайталау болып табылады, өйткені бір болжамды табыс – бұл... жай ғана болжамды табыс.

Қазіргі уақытта жоғарыда аталған екі алмас анвильдің артында ғана кішкене металды көруге болады, олар мұздатудан әлдеқайда төмен температурада сұйық сутекті сығу үшін қолданылған. Проф. Сильвера мен оның әріптестері шынымен жұмыс істей ме? Жақын арада тәжірибешілер қысымды біртіндеп төмендетіп, үлгінің температурасын көтеруді қалайтынын анықтап көрейік. Осылайша олар сутегі жай ғана... буланып кетпейді деп үміттенеді.