Hidrogenul a fost transformat într-un metal superconductor solid

0
20

 width=

O echipă de cercetători de la Universitatea Harvard a anunţat că a reuşit să transforme hidrogenul din gaz într-un metal superconductor solid, confirmând astfel o ipoteză lansată în urmă cu aproximativ 80 de ani şi rămasă nerezolvată până în prezent din cauza problemelor tehnologice ce au trebuit surmontate pentru a reuşi acest lucru, conform unui material publicat de revista Science.

În anul 1935 oamenii de ştiinţă au avansat ipoteza că hidrogenul ar putea fi transformat într-un metal dacă se aplică suficient de multă presiune. De atunci şi până în prezent au existat mai multe încercări de a verifica această ipoteză, însă toate au fost urmate de eşec pentru că nu a putut fi construită o menghină suficient de puternică pentru acest lucru.

Echipa de la Universitatea Harvard a publicat un material ştiinţific în care explică faptul că a reuşit să preseze hidrogen într-o menghină cu vârfuri din diamant până când au obţinut luciul specific metalelor. La presiuni de aproape 495 gigapascali (GPa) — de aproximativ 5 milioane de ori mai mari decât presiunea atmosferică — hidrogenul din experiment devine negru-lucios, iar razele laser nu-l mai pot penetra.

Despre hidrogenul metalic se crede că este un superconductor — material care poate transporta sarcină electrică fără rezistenţă. Electricitatea care circulă prin circuite normale îşi pierde din energie, în timp, din cauza rezistenţei materialului prin care este transportată. De cele mai multe ori această energie se disipă sub formă de căldură. În schimb, un curent electric care circulă printr-un superconductor pierde foarte puţină energie, valoarea fiind aproape de zero (0).

Metalele superconductoare sunt folosite pentru a fabrica magneţii pentru dispozitive precum maşinile de RMN din spitale sau acceleratoare de particule precum cel de la CERN. Principala problemă legată de obţinerea majorităţii superconductorilor este legată de faptul că materialele folosite trebuie răcite până la temperaturi extrem de scăzute, proces care este foarte scump.

Conform materialului publicat de revista Science este posibil ca hidrogenul metalic să fie un material „metastabil”. Acest lucru înseamnă că, odată format, acest material îşi menţine proprietăţile metalice chiar şi la temperaturi şi presiuni normale, aşa cum se întâmplă cu diamantele, spre exemplu. Dacă acest hidrogen metalic este metastabil, va putea conduce electricitate cu o eficienţă de aproape 100% în condiţii normale de mediu, ceea ce ar reduce costurile de transport al energiei şi ar elimina pierderile din reţea.

Obţinerea unui superconductor metalic stabil din hidrogen, elementul chimic cel mai abundent din Univers (şi de pe Pământ), este extrem de importantă, având potenţialul să deschisă o nouă eră a inovaţiilor tehnologice.

Spre exemplu, ar putea revoluţiona infrastructura de transport prin creşterea fezabilităţii pentru trenurile de mare viteză pe pernă magnetică. De asemenea, automobilele electrice ar deveni exponenţial mai eficiente, iar dispozitivele noastre electronice ar intra într-o nouă eră de dezvoltare şi inovaţie.

De asemenea, ţinând cont de presiunea enormă necesară pentru a obţine hidrogenul metalic, atunci când acesta este trecut din nou în forma gazoasă, moleculară, se degajă enorm de multă energie. Cu alte cuvinte, hidrogenul metalic ar putea deveni cel mai puternic combustibil pentru motoarele de rachetă ale viitorului.

Coordonatorul experimentelor este profesorul Isaac Silvera de la Universitatea Harvard. El a obţinut hidrogen atomic metalic prin supunerea hidrogenului gazos molecular la presiuni mai ridicate decât cele din centrul Pământului.

„Este Sfântul Graal al fizicii marilor presiuni. Este prima mostră de hidrogen metalic solid de pe Pământ. Când ne uităm la ea, vedem ceva ce nu a existat niciodată aici”, a susţinut el.

Echipa de la Harvard a obţinut hidrogen metalic cu ajutorul unei menghine ale cărei capete au fost confecţionate din diamante sintetice, şlefuite cu atenţie pentru îndepărtarea chiar şi a celor mai mici imperfecţiuni de natură să le afecteze rezistenţa. Folosind aceste diamante, cercetătorii au putut obţine presiuni mai mari de 5.000 de tone pe centimetru pătrat, transformând hidrogenul molecular gazos în hidrogen atomic metalic solid.

Anterior, oamenii de ştiinţă au obţinut hidrogen metalic lichid — substanţa despre care se crede că formează interiorul unor planete gazoase gigantice precum Jupiter — în medii cu presiune şi temperaturi foarte ridicate. Silvera a derulat experimentele la temperaturi foarte scăzute pentru a transforma hidrogenul gazos în ceva şi mai exotic: un metal solid.

Anunţul acestei descoperiri a fost primit cu scepticism de cercetători din alte laboratoare şi experimentul trebuie repetat pentru a fi confirmat. (Text: Agerpres, Foto: compassresearch.com  , Video: youtube.com)

LĂSAȚI UN MESAJ

Vă rugăm să introduceți comentariul dvs.!
Introduceți aici numele dvs.