Металлический водород: правда или миф

Металлический водород десятилетиями захватывал воображение ученых. Считается, что это вещество свойствами, которые могут произвести революцию в различных областях, от производства энергии до освоения космоса. Давайте углубимся в то, что такое металлический водород, его свойства, потенциальные области применения и проблемы при его создании.

При экстремальных давлениях и температурах водород, обычно двухатомный газ, по прогнозам, претерпевает фазовый переход в металлическое состояние. Предполагается, что это преобразование происходит, когда атомы водорода сжимаются до такой степени, что их электроны делокализуются, позволяя материалу проводить электричество подобно металлу.

Свойства, приписываемые металлическому водороду, представляют следующее:

➤ Разработка высокотемпературных сверхпроводников на основе металлического водорода может революционизировать передачу электроэнергии, обеспечивая эффективное распределение энергии без потерь.

➤ Высокая плотность энергии металлического водорода потенциально может привести к созданию высокоэффективного и мощного ракетного топлива, обеспечивающего более быстрые и экономичные космические путешествия.

➤ Исключительная энергоемкость металлического водорода для хранения энергии может сыграть решающую роль в развитии возобновляемых источников энергии, предлагая эффективные решения для хранения энергии.

Несмотря на десятилетия теоретических предсказаний, создание металлического водорода в лабораторных условиях оказалось невероятно сложной задачей из-за требуемых экстремальных условий. Эти условия предполагают воздействие на водород давлений, в миллионы раз превышающих атмосферное давление, и температур, близких к тем, которые наблюдаются в ядре Солнца. Ученые добились прогресса, но последовательное достижение и поддержание этих условий остается невыполнимым.

В последние годы исследователи добились значительного прогресса в создании и изучении металлического водорода. В 2017 году группа исследователей заявила, что успешно синтезировала металлический водород при экстремальных давлениях с использованием ячеек с алмазной наковальней. Тем не менее, результаты были встречены как с восторгом, так и со скептицизмом в научном сообществе, что подчеркивает необходимость дальнейшей проверки и исследования.

Потенциал металлического водорода революционизировать такие области, как энергетика, транспорт и освоение космоса, огромен. Хотя проблемы при его создании сохраняются, научное сообщество всё усиленнее работает в этом направлении.