به گزارش ایسکانیوز، محققان دانشگاه هاروارد میگویند موفق به ساخت مادهای شدهاند که میتواند نوعی انقلاب در دنیای فیزیک تلقی شود. این ماده که در گذشته تنها در حد تئوری تصور میشد، هیدروژن فلزی جامد است.
در سال ۱۹۳۵ دانشمندان پیشبینی کردند هیدروژن تحت شرایط پرفشار، همانند فرآیند تبدیل کربن به الماس، میتواند به فلز تبدیل شود. در آن زمان تصور میشد فشار اعمال شونده برای ایجاد این شرایط باید حدود ۲۵ گیگاپاسکال (حدود ۲۵۰ هزار برابر بزرگتر از فشار سطح زمین) باشد.
دو فیزیکدان دانشگاه هاروارد به نامهای رانگا دیاس و ایزاک سیلوِرا ادعا کردهاند که موفق به پیدا کردن راهکاری برای ساخت جسمی هیدروژنی شدهاند که در آن فشار وارده ۲۰ برابر بیشتر از فشار تخمین زدهشده در هشتاد سال گذشته است. در واقع این فشار شدیدتر از فشار موجود بر مرکز زمین است.
سیلورا میگوید: «این کشف را میتوان جام مقدس فیزیک تلقی کرد. این نمونه، نخستین هیدروژن فلزی در سطح زمین است. از اینرو وقتی به دنبال کشف آن هستید، در واقع به دنبال چیزی میگردید که تا پیش از این هرگز وجود نداشته است.»
برای تولید این ماده، نمونهی کوچکی از هیدروژن مایع داخل سلول سندان الماس قرار گرفت و بین فضای دو الماس پوششدهی شده، فشار ۴۹۵ گیگاپاسکال اعمال شد. فشار شدید باعث شکسته شدن پیوندهای مولکولی و ایجاد هیدروژن اتمی میشود و به گفتهی سیلورا مادهی حاصل یک فلز خواهد بود. به این معنا که جامدی براق، انعطافپذیر، نشکن و رسانای خوب گرما و الکتریسیته است.
در حالی که هیدروژن فلزی تحقق یک پیشگویی در دنیای فیزیک است، میتوان برای این مادهی تازهوارد کاربردهای مفید زیادی متصور شد.
سیلورا میگوید: «یکی از پیشبینیهای مهم در خصوص هیدروژن جامد، متا-پایدار بودن آن است. این بدان معنا است که با حذف فشار هم این ماده در حالت فلز باقی خواهد ماند. درست مانند الماس که پس از اعمال فشار و حرارت به گرافیت شکل میگیرد و پس از حذف این عوامل، باز هم در حالت الماس باقی میماند.»
اگر هیدروژن فلزی در دمای اتاق پایدار باقی بماند، میتواند بهعنوان یک ابررسانا به کار برده شود و بهرهوری قابل توجهی در تولید، انتقال و ذخیرهسازی انرژی از خود نشان دهد.
سیلورا در ادامه گفته است: «این کشف، انقلابی به پا خواهد کرد. از آنجا که ۱۵ درصد انرژی الکتریسیته در طی انتقال آن از بین میرود؛ بنابراین چنان سیمهای انتقال برق را با استفاده از این ماده بسازیم، روال تغییر خواهد کرد.»
البته، در حال حاضر انرژی زیادی برای تولید هیدروژن فلزی مورد نیاز است؛ بنابراین هنوز راه زیادی برای تولید سیمهای انتقال جریان الکتریسیته با این ماده داریم. با این حال سیلورا بر این باور است که این انرژی ذخیرهشده میتواند کاربردهای فراسیارهای داشته باشد. او در این رابطه توضیح میدهد:
چنانچه فرآیند را رو به عقب ببریم و از هیدروژن فلزی، هیدروژن مولکولی تولید کنیم، انرژی زیادی آزاد خواهد شد که میتواند بهعنوان سوخت قدرتمندترین موشکهای شناختهشده برای انسان به کار رود و عملیات پرتاب موشک را متحول کند.
وی در ادامه توضیح میدهد که چنانچه سوخت موشکها توسط هیدروژن فلزی تأمین شود، انفجار بیشتری برای پرتاب موشک صورت میگیرد که همین امر اجازه میدهد محمولههای بزرگتر با انجام مراحل کمتری آمادهی پرتاب شوند.
سیلورا افزود: «این امر به شما امکان میدهد که راحتتر از گذشته به کشف سیارات بیرونی بپردازید.»
200/202
منبع: زومیت