Американские ученые добились успеха в сжатии водорода и перевода его в состояние металла. Таким образом, создан совершенно новый материал – эффективный проводник электричества при комнатной температуре, – пишет Mail Online.
Исследование, опубликованной в Science впервые опытно подтвердило теорию Хантингтона и Вигнера, согласно которой водород может перейти в металлическое состояние при сверхвысоком давлении. Физики Исаак Сильвера (Isaac Silvera) и Ранга Диас (Ranga Dias) сжали водород давлением в 495 гигапаскалей – большим, чем то, что существует в центре Земли.
Получить сверхпроводящий металлический водород пытаются несколько команд ученых по всему миру. В настоящее время сверхпроводники, которые используются, например, в приборах МРТ, должны охлаждаться жидким гелием, что делает их использование очень дорогим.
В сообщении ученых говорится, что новый элемент будет метастабильным и существовать при комнатной температуре. То есть, когда давление будет снято, водород так и будет металлом, подобно тому, как алмазы получаются их графита при высоком давлении. Они остаются алмазами и при снятии нагрузки. Но это еще предстоит исследовать и подтвердить.
Сфера применения нового материала поистине грандиозна: от поездов Maglev, томографов и аккумуляторов до космических кораблей. Ученые говорят, что использование металлического водорода в качестве ракетного топлива позволит построить самый мощный в истории двигатель, который можно устанавливать на межпланетные корабли. Металлический водород при переходе обратно в молекулярное состояние высвободит просто колоссальное количество энергии, которую можно использовать в двигателе. Наиболее мощные виды топлива, которые используются сегодня, характеризуются «удельным импульсом» (мера, в секундах, как быстро пропеллент выходит из задней части ракеты) 450 секунд. Удельный импульс для металлического водорода, путем сравнения, теоретически будет 1,700 секунд.
Если использовать металлический водород как материал для проводников электричества, то и тут произойдет технологическая революция. Потеря энергии при передаче составит всего 15%.
«Это первый в мире образец металлического водорода на Земле, поэтому, когда вы смотрите на него, вы смотрите на то, что никогда не существовало прежде», – сказал один из авторов открытия физик Исаак Сильвера.