Franske forskere hævder at have skabt metallisk brint

Forskere har længe spekuleret i, at i hjertet af en gasgigant, lovene i materialefysik udviser bemærkelsesværdige egenskaber. I disse former for ekstreme trykmiljøer, hydrogengas komprimeres til det punkt, at det faktisk bliver et metal. Årevis, forskere har ledt efter en måde at skabe metallisk brint syntetisk på grund af de endeløse applikationer det ville tilbyde.

På nuværende tidspunkt, den eneste kendte måde at gøre dette på er at komprimere brintatomer ved hjælp af en diamantambolt, indtil de ændrer deres tilstand. Og efter årtiers forsøg (og 80 år siden det først blev teoretiseret), et team af franske forskere kan endelig have skabt metallisk brint i et laboratorium. Selvom der er masser af skepsis, der er mange i det videnskabelige samfund, der mener, at denne seneste påstand kan være sand.

Undersøgelsen beskriver deres eksperiment, med titlen "Observation af en førsteordens faseovergang til metalbrint nær 425 GPa, "dukkede for nylig op på arXiv -forudskrivningsserveren. Teamet bestod af Paul Dumas, Paul Loubeyre, og Florent Occelli, tre forskere fra Division of Military Applications (DAM) ved den franske alternative energier og atomenergikommission og Synchrotron SOLEIL -forskningsfaciliteten.

Som de angiver i deres undersøgelse, det er uomtvisteligt, at "metalbrint skulle eksistere, "takket være reglerne for kvanteindeslutning. Specifikt, de angiver, at hvis elektronerne af et materiale er begrænset nok i deres bevægelse, hvad der er kendt som "band gap lukning" vil i sidste ende finde sted. Kort sagt, ethvert isoleringsmateriale (som ilt) bør blive et ledende metal, hvis det er under tryk nok.

De forklarer også, hvordan to fremskridt gjorde deres eksperiment muligt. Den første har at gøre med den diamantamboltopsætning, de brugte, som havde toroidale (donutformede) diamantspidser i stedet for flade spidser. Dette gjorde det muligt for holdet at skubbe forbi den tidligere trykgrænse, der blev fastlagt af andre diamantambolte (400 GPa) og komme op på 600 Gpa.

Den anden innovation involverede en ny type infrarødt spektrometer, forskergruppen selv designede på Synchrotron SOLEIL -anlægget, hvilket gjorde det muligt for dem at måle prøven. Når deres brintprøve havde nået et tryk på 425 GPa og temperaturer på 80 K (-193 ° C; -316 ° F), de rapporterede, at det begyndte at absorbere al den infrarøde stråling, derved angiver, at de havde "lukket båndgabet".

Disse resultater har tiltrukket deres rimelige andel af kritik og skepsis, hovedsagelig fordi tidligere påstande om metallisk hydrogensyntese enten viste sig at være forkerte eller ufattelige. Ud over, denne seneste undersøgelse mangler endnu at blive peer reviewet, og eksperimentet valideret af andre fysikere.

Imidlertid, det franske hold og deres eksperimentelle resultater har nogle magtfulde allierede. En person er Maddury Somayazulu, en lektor i forskning ved Argonne National Laboratory, der ikke var involveret i denne undersøgelse. Som han sagde i et interview med Gizmodo, "Jeg synes, at dette virkelig er en nobelprisværdig opdagelse. Det har altid været, men dette repræsenterer sandsynligvis et af de reneste og mest omfattende værker om rent brint. "

Somayazulu gav også udtryk for, at han kender undersøgelsens hovedforfatter Paul Dumas "meget godt, "og at Dumas er en" utrolig omhyggelig og systematisk videnskabsmand. "En anden fysiker, der talte positivt om dette seneste forsøg, er Alexander Goncharov, en personaleforsker fra Carnegie Institute for Science's Geophysical Laboratory.

I 2017, han udtrykte tvivl, da et forskerhold fra Harvard Universitys Lyman Laboratory of Physics hævdede at have skabt metallisk brint ved hjælp af en lignende proces. Men som Goncharov fortalte Gizmodo om dette seneste forsøg, "Jeg synes, at papiret indeholder nogle gode beviser for lukning af båndgabet i brint. Nogle af fortolkningerne er forkerte, og nogle data kan være bedre, men jeg stoler generelt på, at dette er gyldigt. "

Som et syntetisk materiale, metallisk brint ville også have uendelige anvendelser. Først, det menes at have superledende egenskaber ved stuetemperatur, og er metastabil (hvilket betyder, at den bevarer sin soliditet, når den vender tilbage til normalt tryk). Disse egenskaber ville gøre det utroligt nyttigt inden for elektronik.

Det ville også være en velsignelse for forskere, der beskæftiger sig med forskning med høj energi og fysik, ligesom det, der i øjeblikket udføres på CERN. Oven i alt det, det ville tillade astrofysikere, for første gang nogensinde, at studere, hvordan forholdene er i det indre af kæmpe planeter uden egentlig at skulle sende sonder for at udforske dem.

I denne henseende, metallisk brint ligner meget kold fusion. I betragtning af de enorme gevinster, enhver, der hævder at have opnået det, vil naturligvis stå over for nogle hårde spørgsmål. Alt, hvad vi kan gøre, er at håbe, at de seneste eksperimenter var vellykkede, og enten fejre eller vente på det næste forsøg.