1gpa,“金属氢”终于被制造出来了吗?

2017年初1gpa,哈佛大学研究人员在《科学》上发文称,在高压低温下发现了氢,一时轰动科学界。如果这属事实,那么他们毫无疑问将获得诺贝尔奖。

1gpa,“金属氢”终于被制造出来了吗?

金属氢是一种传说中的物质。元素有金属与非金属的差别,金属一般具有导电性,却具有金属光泽,基本在常温下为固体(只有汞为液体);非金属,则一般为绝缘体,只有极少数属于导体(如碳)和半导体(硅)。

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但按照粒子的构成,元素之间是能够在压力之下进行转换的,也就是说,金属可以变非金属,非金属也可以变成金属。如在大约20年前,分子氧已经被证明在大约100万倍大气压下变成了一种金属。

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那接下来的问题就来了,氢,这种非金属,能变成金属吗?

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80年前,科学家们就做出了这样的结论,但直到今天,我们还没有亲眼见到过金属氢。按照科学家们的论断,在太阳等恒星,以及行星内核,都有金属氢的存在。

理论应该是正确的,那么怎么才能把氢变成金属氢呢?

首先是极高的压力,大约相当于488万个大气压,然后还需要-200°上的低温,才能得到金属氢。哈佛大学正是在这一温度下宣布制成了金属氢的。

样品镜下图(205Gpa还是透明的液态氢,415Gpa不透明固态氢,495Gpa变成金属)

这是一个很神奇的过程,氢原子在高压之下排列越来越紧密,越来越紧密,最终它们肩并肩地占到了一起,最终也从透明变成了不透明。

金属氢如果一旦能够制备,那人类的材料史将会向前迈进超级一大步。

金属氢是一种类似金刚石(钻石),具有亚稳态的特性,即一旦形成,就不会再变回气体氢。而金属氢因为没有电阻,所以人类可以用它来实现梦寐以求的0损耗输电。

同时,以为金属氢里含有超级大的能量(形成过程耗费极大能量),所以它将是人类能源史的一次革命。火箭飞天如果用金属氢,那去个火星将不再困难。

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