Metalni vodik stvoren na Zemlji - nestao

Za sada nije jasno je li se metalni vodik uklanjanjem ekstremnog tlaka jednostavno vratio u plinovito stanje ili se uzorak zagubio negdje u laboratoriju.

Koristeći dva dijamanta, znanstvenici su izložili vodik tlaku većem od onoga u Zemljinoj jezgri. © Sang-Heon Shim, Arizona State University
Članak
0Komentari
Broj otvaranja2756

Ne tako davno pisalo smo o velikom otkriću u polju fizike visokih tlakova te jednom od značajnih otkrića za budućnost tehnologije - sintezi metalnog vodika u laboratoriju na Zemlji. Stvar se još nije pošteno ohladila, ili u ovom slučaju ugrijala, a već je nestala.

Prisjetimo se, Isaac F. Silvera s Harvarda, zajedno sa svojim timom je ustvrdio kako su pomoću dijamantnih kliješta, pod tlakom od 465 do 495 GPa (četiri milijuna puta većem od površinskog), uspjeli postići da vodik poprimi metalna svojstva. Prethodno tome, proteklih 80 godina, je njegovo postojanje bilo samo teoretsko i pretpostavljalo se da postoji samo u unutrašnjosti plinovitih divova, poput Jupitera i Saturna. Uspjeh tima bila je kruna 45-godišnjih pokušaja stvaranja istog te nada u moguću dostupnost materijala, koji bi prema teoretskim predviđanjima trebao biti supravodljiv pri sobnoj temperaturi te nevjerojatno jakog raketnog goriva.


Dijamantni škripac korišten je za dobivanje visokih tlakova koji su u teoriji potrebni za dobivanje metalnog vodika.
© Ljubaznošću: New Scientist
Međutim snovi o senzacionalnom uspjehu sinteze metalnog vodika na Zemlji su se raspršili kao i dijamantna kliješta u kojima se isti nalazio. Naime kod pokušaja ponovljenog mjerenja tlaka u dijamantnim kliještima, odmah po paljenju nisko energetskog infracrvenog lasera, jedan od dijamanta koji čine kliješta koja drže metalni vodik, se raspao. Svi pokušaji da se nakon raspada kliješta pronađe metalni vodik su propali. Za sada nije jasno je li se metalni vodik uklanjanjem ekstremnog tlaka jednostavno vratio u plinovito stanje ili se uzorak zagubio negdje u laboratoriju. Naime uzorak metalnog vodika je ili je bio promjera 10 mikrona i debljine 1,5 mikrona, što je petina promjera vlasi kose. Stoga i nije tako nezamislivo se uzorak skriva negdje u laboratoriju i čeka da ga pronađu.

Za sada nije poznato je li metalni vodik metastabilan ili ne. Metastabilnost je pojava koju opažamo kod grafita, odnosno dijamanta. Kada izložimo grafit dovoljnom pritisku i temperaturi postat će dijamant. Uklanjanjem tlaka, neće se odmah vratiti u grafit nego će taj proces biti dugotrajan, mnogo duži od ljudskih života. I zato dijamant smatramo stabilnim, odnosno metastabilnim. Je li metalni vodik metastabilan ili nestane odmah po uklanjanju tlaka, nije poznato. Nadalo se da će Silvera i njegov tim riješiti tu misteriju, no međutim to se nije dogodilo.

Što je više zabrinjavajuće je to što Silverin tim nije uspio izvršiti mnogo konkretnih mjerenja i nedvojbeno dokazati postojanje metalnog vodika. Zbog nedostataka prilikom izvođenja pokusa nije bilo nedvojbeno jasno koliki je tlak primijenjen te nisu direktno izmjerena metalna svojstva dobivenog uzorka, kao što je to recimo vodljivost. Upravo je pitanje vodljivosti najvažnija komponenta metala i potencijalne supravodljivosti metalnog vodika. Iz tih razloga su mnogi drugi znanstvenici vrlo skeptični po pitanju uspjeha Silverinog tima.

Dobiveni uzorak metalnog vodika bio je pet puta manji od promjera wolframskog vlakna u običnoj žarulji.
© Ljubaznošću: Sam Bloomberg-Rissman Moment Getty Images
Prethodno, za metalni vodik, fatalnom mjerenju, uzorak se čuvao na temperaturi od 80 Kelvina (-193°C) te je bio pripremljen za transport u Argonne National Laboratory u Chicagu, kako bi se napravila daljnja mjerenja i istraživanja. Silvera ne skriva razočaranje onime što se dogodilo, ali isto tako ne odustaje od potvrde svog otkrića. Tako najavljuje kako će ponoviti pokus i dokazati prvotni uspjeh. Pri tome će koristiti drugačiji tip sintetskog dijamanta za kliješta, a koji bi trebao biti otporniji na tlakove i naknadna mjerenja. Naime moguće je da je zbog stajanja došlo do difuzije vodika u kristalnu rešetku dijamanta koji čine dijamantna kliješta. Tako su se dijamanti mogli oslabiti te zbog toga raspasti prilikom mjerenja laserom. Stoga će se i mjerenja odvijati mnogo brže nakon sinteze, kako bi se što je više moguće smanjila mogućnost difuzije vodika i oslabljenja dijamanta.

Silvera također poziva sve kritičare i skeptike da naprave vlastiti pokus na temelju njegovog rada i sami potvrde ili opovrgnu mogućnost sinteze metalnog vodika, umjesto da samo traže mane i nedostatke rada njegovog tima.


O Zvjezdoznancima

Zvjezdoznanci su radio emisija o astronomiji i srodnim znanostima koje se emitira svakog ponedjeljka u 19 h na Radio Studentu (100.5MHz). Emisiju uređuju Marko Šimac i Vedran Vrhovac, a vode ju zajedno s Markom Ragužom.

Urednici su članovi astronomskog društva Beskraj iz Zagreba, dugogodišnji zaljubljenici u astronomiju i znanost općenito. Za sve komentare, prijedloge ili pitanja možete im se obratiti na e-mail adresu zvjezdoznanci(a)gmail.com ili putem Facebook profila Zvjezdoznanci.

Svaka vaša ideja, sugestija ili kritika nam mogu samo pomoći kako bi naše djelovanje bilo još kvalitetnije.

Posjetite YouTube kanal Zvjezdoznanaca!


Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!