หลังจากทศวรรษของการล่าสัตว์นักฟิสิกส์อ้างว่าพวกเขาทำวัสดุควอนตัมจากความลึกของดาวพฤหัสบดี

Pin
Send
Share
Send

ทีมนักวิจัยชาวฝรั่งเศสได้โพสต์บทความออนไลน์ซึ่งพวกเขาอ้างว่าได้บรรลุจอกศักดิ์สิทธิ์ของวิทยาศาสตร์วัสดุแรงดันสูง: การสร้างไฮโดรเจนโลหะในห้องปฏิบัติการ

นักฟิสิกส์สงสัยว่ามาตั้งแต่ทศวรรษ 1930 ที่อยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างรุนแรงอะตอมไฮโดรเจนซึ่งเป็นอะตอมที่เบาที่สุดในตารางธาตุซึ่งมีเพียงโปรตอนเดี่ยว ๆ ในนิวเคลียสอาจมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างรุนแรง ภายใต้สถานการณ์ปกติไฮโดรเจนไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ดีและมีแนวโน้มที่จะจับคู่กับอะตอมไฮโดรเจนอื่น ๆ - เช่นเดียวกับออกซิเจน แต่นักฟิสิกส์เชื่อว่าภายใต้แรงกดดันมากพอไฮโดรเจนจะทำหน้าที่เป็นโลหะอัลคาไลซึ่งเป็นกลุ่มขององค์ประกอบรวมถึงลิเธียมและโซเดียมซึ่งแต่ละอิเล็กตรอนจะมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในวงโคจรรอบนอกสุด ตารางธาตุทั้งหมดจัดอยู่ในแนวความคิดนี้โดยมีไฮโดรเจนวางอยู่เหนือโลหะอัลคาไลอื่นในคอลัมน์แรก แต่ไม่เคยเห็นผลกระทบอย่างชัดเจนในห้องปฏิบัติการ

ตอนนี้ในกระดาษที่โพสต์เมื่อวันที่ 13 มิถุนายนลงในสมุดรายวันก่อนพิมพ์ arXiv ทีมนักวิจัยนำโดย Paul Loubeyre ของคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูของฝรั่งเศสอ้างว่าได้ดึงมันออกมาแล้ว พวกเขาบอกว่าตัวอย่างของไฮโดรเจนแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติของโลหะที่ถูกบดขยี้ระหว่างจุดสองเพชรถึงประมาณ 4.2 ล้านเท่าความดันบรรยากาศของโลกที่ระดับน้ำทะเล (425 gigapascals)

“ โลหะไฮโดรเจนเป็นไฮไดรด์ขั้นสูงสุด” นักวิจัยเขียนอ้างถึงสารประกอบของไฮโดรเจนที่มีคุณสมบัติพิเศษ "มันอาจแสดงให้เห็นถึงความเป็นตัวนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้อง, การเปลี่ยนผ่านการละลายที่อุณหภูมิต่ำมากไปสู่สถานะตัวนำยิ่งยวด - ซุปเปอร์ฟลูอิดที่ผิดปกติ, การแพร่ของโปรโตนิกที่สูง, และการจัดเก็บความหนาแน่นของพลังงานสูง"

กล่าวอีกนัยหนึ่งคาดว่ามันจะเป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าไปเรื่อย ๆ ที่อุณหภูมิห้อง - ลักษณะควอนตัมที่มีประโยชน์ - และเก็บพลังงานได้ง่ายมาก โดยปกติตัวนำยิ่งยวดเท่านั้นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำมาก

การตามล่าหาไฮโดรเจนโลหะมานานหลายทศวรรษได้นำนักวิจัยไปสู่วัสดุอื่น ๆ ซึ่งมีความกดดันค่อนข้างต่ำแสดงคุณสมบัติเหล่านี้อย่างน้อย แต่การทำเช่นนั้นนักวิจัยต้องผสมไฮโดรเจนกับสารประกอบอื่น ๆ ด้วยวิธีที่ซับซ้อน นักวิจัยเรียกพวกมันว่าซุปเปอร์ไฮไดรด์ Live-hydrides หรือไฮโดรเจนโลหะอาจนำไปสู่การปรับปรุงเทคโนโลยีการขนส่งและการเก็บรักษาพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ Live Science รายงานก่อนหน้านี้

นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ยังคิดว่าไฮโดรเจนโลหะอาจสิงอยู่ในดาวเคราะห์ที่มีน้ำหนักมากเช่นดาวพฤหัสบดี แต่เข้าใจว่าการทำงานทั้งหมดนั้นจำเป็นต้องสร้างบางสิ่งบนโลก

ปัญหาคือไฮโดรเจนเมทัลลิกดูเหมือนจะก่อตัวขึ้นจากแรงกดดันที่เกินความสามารถของห้องปฏิบัติการวิจัยแรงดันสูงที่สุด วิธีการมาตรฐานในการสร้างแรงกดที่รุนแรงและยั่งยืนในห้องปฏิบัติการนั้นเกี่ยวข้องกับการบดตัวอย่างเล็ก ๆ ระหว่างจุดของเพชรที่แข็งสองก้อน แต่ก่อนหน้านี้ Live Science รายงานว่าเกินกว่า 400 gigapascals แม้กระทั่ง "เซลล์ทั่งเพชร" ที่ยากที่สุดก็เริ่มที่จะพัง

ในปี 2559 ทีมนักวิจัยอ้างว่าได้สร้างไฮโดรเจนโลหะในอุปกรณ์เพชรทั่ง แต่เก็บข้อมูลที่ จำกัด เท่านั้น และพวกเขากลัวที่จะปล่อยตัวอย่างของพวกเขาออกมาจากมือของเพชรทั่งเพื่อไม่ให้มันเสียหาย นักวิจัยคนอื่น ๆ รวมถึง Loubeyre บอกกับ Forbes ในเวลาที่พวกเขาไม่เชื่อในกระดาษนั้น - ซึ่งอิงจากไฮโดรเจนของโลหะที่อ้างว่าเป็นเพียงดาต้าพอยน์เดียว: การสะท้อนของวัสดุ

ต่อมานักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาสูญเสียตัวอย่างหลังจากอุปกรณ์มือถือทั่งเพชรของพวกเขาพัง

การศึกษาใหม่นี้อ้างว่าการผลิตไฮโดรเจนโลหะนั้นเป็นวิธีที่กลุ่มตัวอย่างจะเปลี่ยนลำแสงอินฟาเรดเมื่อทั่งใช้และปล่อยแรงดัน สำหรับสิ่งหนึ่งนักวิจัยทำการทดลองซ้ำปรับความดันขึ้นและลงเพื่อให้วัสดุ "เปลี่ยน" กลับไปกลับมาจากรัฐที่เป็นโลหะไปเป็นโลหะที่ไม่ใช่โลหะ กุญแจสำคัญในการบรรลุถึงแรงกดดันสูงเหล่านั้นผู้เขียนเขียนเป็นรูปทรงที่แม่นยำของเพชร - ทำด้วยวงแหวนที่สมบูรณ์แบบโดยกระบวนการที่เรียกว่าการเน้นลำแสงไอออน

อย่างไรก็ตามการศึกษาไม่ได้อยู่ภายใต้การตรวจสอบของเพื่อนและมันก็ยังคงที่จะเห็นว่าชุมชนฟิสิกส์แรงดันสูงขนาดใหญ่จะตอบสนองต่อการเรียกร้องนี้

Pin
Send
Share
Send