دانشمندان موفق به ساخت هیدروژن فلزی شدند

بیگ بنگ: هیدروژن فلزی ماده ای بالقوه و شگفت انگیز که اولین بار توسط یوجین ویگنر و هیلارد بل هانتینگتون در سال ۱۹۳۵ پیشنهاد شد، اما به علت آنکه شرایط بر روی زمین به اندازه کافی افراطی نمی باشد، وجود این ماده تا به الان در حوزه ی تئوری باقی مانده است.

هیدروژن فلزی ممکن است در هسته ی غول های گازی مانند مشتری وجود داشته باشد اما در زمین فشار بسیار کمی برای شکل گیری آن وجود دارد

به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان دانشگاه هاروارد، ایزاک سیلویا و رانگا دیاز هیدروژن فلزی را از طریق فشردن نمونه ای هیدروژن ساخته اند، فشاری که تا پیش از این هرگز بر روی زمین مهیا نشده بود، حتی بیشتر از فشاری که در مرکز سیاره وجود دارد. دکتر سیلویا اذعان دارد این آرمان والای- فیزیک فشاربالا- ست، این اولین نمونه ی هیدروژن فلزی در دنیاست، بنابراین وقتی شما بدان می نگرید در واقع به چیزی نگاه می کنید که تا به حال وجود نداشته است.

آنها در روند کار از الماس ساخته شده ای استفاده کردند که به طورکامل صیقل یافته بود تا حتی کوچکترین نقص هایی که امکان تضعیف کردن آن را دارد، از بین رود. به علت آنکه الماس یکی از سخت ترین مواد موجود در طبیعت است، محققان قادر خواهند بود جهت خلق فشاری بیشتر از ۷۱٫۷ میلیون پوند بر اینچ مربع از آن استفاده کنند، بنابراین مولکولهای جامد هیدروژن به هیدروژن اتمی که همان فلز است تبدیل می شود.

این مسئله مهم است زیرا در قالب  یک فلز، هیدروژن می تواند به عنوان یه ابررسانا در دمای اتاق عمل کند، به علاوه از لحاظ تئوری حتی پس از برداشتن فشار، این ماده باید در حالت فلزی خودش باقی بماند. سیلویا توضیح می دهد که این هیدروژن فلزی، کم ثبات یا فراپایدار است بدان معنی که اگر شما فشار را قطع کنید فلز باقی خواهد ماند، مشابه با روشی که الماس از گرافیت، تحت فشار و حرارت شدید شکل می گیرد اما هنگامی که فشار و حرارت برداشته می شود باز هم الماس باقی می ماند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ  Science منتشر شده است.

هیدروژن فلزی چه چیز را ممکن می سازد؟

فهمیدن این موضوع که چه مقدار یک ابررسانای پایدار در دمای اتاق می تواند مهم باشد غیر ممکن است اما به طور کاملا جدی می تواند جهان را تغییر دهد یا حداقل به عصر پیشرفت های شگرف تکنولوژی کمک کند. برای مثال می تواند شناوری مغناطیسی جهت استفاده در قطارهای سرعت بالا را به مراتب بیشتر ممکن سازد که زیرساخت های حمل و نقلی ما را منقلب می کند. ماشین های برقی می توانند بسیار کارامد تر ساخته شوند و عملکرد وسایل الکترونیکی ما به طور وسیعی افزایش می یابد.

هرچند این تنها کاربرد سطحی قضیه میباشد، ابررساناها مقاومتی برابر با صفر دارند، بنابراین انرژی می تواند با حفظ جریان در سیم پیچ های ابررسانا ذخیره شود و هنگام نیاز استفاده شود. به علاوه چون ساخته شدن هیدروژن فلزی فشار عظیمی را می طلبد، وقتی دوباره به هیدروژن مولکولی تبدیل شود تمام آن انرژی آزاد می شود. به عبارتی دیگر می تواند قوی ترین سوخت موشکی شناخته شده برای انسان را بسازد که می تواند مسافت های طولانی در سفرهای فضایی را بیشتر از قبل مقدر سازد.

سیلویا می گوید این به شما به آسانی این امکان را می دهد که سیاره های خارجی تر را کاوش کنید، ما قادر خواهیم بود راکت ها را در یک مرحله -به جای دو مرحله- در مدارها قرار دهیم و می توانیم محموله های بزرگتری را بفرستیم که این موضوع بسیار مهم است. هرچند قبل از اینکه این تکنولوژی ها تحقق یابند محققان هنوز مقداری کار برای انجام دادن دارند. در ابتدا آنها باید ارزیابی هایی انجام دهند تا مطمئن شوند خواص هیدروژن فلزی در تئوری و واقعیت یکسان است، هرچند هنوز هم یک دستاورد قابل توجه است. سیلویا گفت: این یک دستاورد عظیم است حتی اگر در اتاقک سندانی الماس در فشار بالا وجود داشته باشد اما یک کشف پایه ای و منقلب کننده است.

ترجمه: پویا مهرکش / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: mnn.com

image_pdfimage_print
(24 نفر , میانگین : 4٫83 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=62022
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۲ پاسخ‌ها

  1. علیرضا گفت:

    عالی بود مرسی از سایت خوبتون

  2. farhad گفت:

    با عرض سلام و ادب
    حدود ۱۵ سال قبل آقای پروفسور چگنی کنفرانسی تحت عنوان پلاسما و لیزر در دانشگاه فنی شهید چمران کرمان برگزار نمودند که به معرفی محصولاتی که با ایجاد فشارهایی در حد نمونه بالا منجر میشد پرداختند ، از جمله آب پلیمر که در آن مولکولهای آب در اثر فشار بسیار زیاد به حالت پلیمر درامده و در فیلمی که نشون دادند ، مانند عسل شده بود . ایشان ان موقع در مرکز تحقیقات پلاسما و لیزر فعالیت داشتند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *