19 347
Tesztek Android Google Apple Microsoft Samsung Huawei Nokia Linux Biztonság Tudomány Facebook Videojáték Film
ga
/ContentUploads/N6751/012517_ec_hydrogen_free.jpg

Fémes hidrogén ‑ a magasnyomású fizika áttörése

2017.01.28. 15.34
Mindannyian ismerjük a hidrogént. A hidrogén egy olyan atom, aminek a vegyületei a leggyakoribb anyagok a világon – beleértve a Földet is. Szobahőmérsékleten a hidrogénmolekula gáz halmaz állapotú, ahhoz hogy folyadék legyen -259 °C -ra kell lehűtenünk. Viszont van egy feltétezés, ami alapján el lehet érni a szilárd halmazállapotát is.

Ebben nem maga a szilárdság az érdekes, hanem a tény, hogy ilyen minőségben a hidrogén fémhez hasonló tulajdonságú lesz. Ha sikerülne elérni ezt a halmazállapotot, lehetőségek százai nyílnának a felhasználása előtt… És a Harvard kutatóinak sikerült is megvalósítaniuk.



A kutatók előbb lehűtötték a hidrogént -259 °C-ra, ezt kővetően 495 GPa (495 milliárd Pa) nyomást fejtettek ki a folyadékra. Ez nagyobb, mint ami a Föld magjában lévő nyomás.

Ennek hatására a hidrogén molekulák olyan közel kerülnek egymáshoz, hogy sokkal erősebb kötéseket tudnak létre hozni egymással, ezáltal egy fémes tulajdonságú szilárd anyag keletkezik.



Metastabilitás



A megszülető anyag metastabil. Ez azt jelenti a gyakorlatban, hogy az anyagot elkészülte után már nem szükséges ennek a hatalmas nyomásnak kitenni, ráadásul szobahőmérsékleten sem veszti el a tulajdonságait.


Jelentőség



Minden nagyobb tudományos kutatás után felmerül, hogy: oké, megcsinálták, nagyon szuper, na de minek? Jelen esetben is ugyanezt a kérdést feszegetjük. A felhasználási lehetőségek között van az új kábelek kialakítása, szupravezetői adottságok kihasználása, illetve energia raktározás.



A fémes hidrogénről tudni kell, hogy szupravezető, azaz nincs elektromos ellenállása. Jelenleg tudunk pár szupravezetőről, de azokat mind nagyon alacsony, -200 °C-on kell tartani, hogy ténylegesen szupravezetőként viselkedjen. Ugyanakkor a fémes hidrogén képes szupravezető lenni szobahőmérsékleten is, tehát nem kellenek speciális körülmények a szupravezetői képesség használatához.

Így, fizikájából adódóan nagyon kevés energiaveszteséggel lehetne rajta áramot vezetni. Ez egy új szintre emelné a kábelek világát, sokkal gyorsabb adatátvitel, hatékonyabb áramvezetés, stb. Továbbá rengeteg helyen, ahol a szupravezetők nagyon fontosak, egy könnyebben kivitelezhető megoldás lenne, mármint hosszabb távon. Ilyen például az MRI, ami jelenleg -200 °C-os nitrogént használ a szupravezető mágnesei hűtésére.

Az előállításhoz irtózatos mennyiségű energiát kell befektetnünk, hogy megkapjuk a terméket. Az energiamegmaradási törvényből tudjuk, hogy az energia nem vész el, csak át alakul, tehát ez a hatalmas energia ebben az új állapotú molekulában rejtőzik. Ha pedig visszaalakítjuk rendes hidrogén gázzá, akkor ez az energia felszabadul.

Ezt a koncepciót a földi járművek és az űrhajók meghajtásához szükséges energia biztosítására is használhatnánk, persze erre még néhány évet várnunk kell, már ha egyáltalán valaha is megvalósul.

Forrás: Harvard, Science Journal

Rendszerfrissítésnek álcázzák az androidos kártevőket
Sniper Elite 4 játékteszt
Mozilla Firefox 53
Gondolatokkal vezérelhető robotot hoztak létre
Felkapott témák
Ezek most a legjobb antivírusok Androidra
Xiaomi Mi MIX 2 – Itt a jövő okostelefonja
A Samsung Galaxy S8 és az LG G6 keveréke lesz az új iPhone
Százmilliókat keresett egy tizenéves hacker
FaceApp – Az egész internet ezzel szórakozik
Így fog kinézni az iPhone X
Állásajánlatok
ABAP Software Analyst, Developer and Tester
Teljesítményelemző mérnök
Kutatási koordinátor
Minőségbiztosítási mérnök
Gyártástámogatási villamosmérnök
Communication Manager
Launch projekt manager