高純氮氣,氫氣發(fā)生器，揭開金屬氫的神秘面紗

時間：2024-12-27作者：上海川一實驗儀器有限公司瀏覽：187

在材料科學領(lǐng)域，無數(shù)研究人員一直致力于尋找那些在端條件下也能夠展現(xiàn)良好性質(zhì)的材料，例如：能在低溫下呈現(xiàn)零電阻性質(zhì)的材料、具有高能量密度的材料等等。近年來，尋找這些材料往往是通過從傳統(tǒng)成果中入手，但是一些科學家們確保目光轉(zhuǎn)向了我們所熟悉的、Z簡單的氫。氫是所有元素中Z輕的一種元素，而氫氣也是世界上Z輕的氣體，那么如果要將氫作為一種材料加以應(yīng)用，就需要將標準狀況下的氫氣轉(zhuǎn)換為固態(tài)氫或者液態(tài)氫。在傳統(tǒng)方法下，這種轉(zhuǎn)換需要大的壓力。上世紀三十年代，科學家就已經(jīng)提出“金屬氫”的構(gòu)想。在高壓強條件下，氫氣可呈現(xiàn)出金屬的性質(zhì)。但是，氫氣本身很輕，容易泄露；化學活性又很強，易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此很難在容器中保存，這就給加壓帶來了許多不利條件。在技術(shù)沒有得到突破性進展的時期，“金屬氫”一直只能是一種暢想。近年來，科學家逐步掌握了一些理論上可行的制備“金屬氫”的方法。例如，學術(shù)期刊《科學》上就刊載了來自哈佛大學的研究成果。研究者從加壓容器上著手，他們使用特別打磨和加工的金剛石作為表面，防止氫氣泄漏，確保順利加壓。高純氮氣發(fā)生器另一方面，氫氣樣本本身被冷卻到接近零度，以避免其他因素的干擾。當壓強增加到將近495萬倍標準大氣壓時，容器中的氫開始出現(xiàn)反射率的變化。研究者認為，這個現(xiàn)象意味著氫分子的化學鍵被打開，形成排列有序的晶體。然而令人遺憾的是，這一塊在端條件下才制成的“金屬氫”，卻因為后續(xù)操作的失誤導致破壞。它可能就消失在容器里，或者是又轉(zhuǎn)換回氣體。也有科學家對此提出質(zhì)疑，因為過去美國和德國都有研究者聲稱他們制成了“金屬氫”，但實際上仍然停留在理論層面，那些結(jié)論都過于樂觀。因此是否真正實現(xiàn)，還有待進一步的研究證實。但是無論如何，如果“金屬氫”能夠得到廣泛應(yīng)用，它很可能就是材料科學家們所尋找的理想導材料，同時也是一種全新的高效能源。也正因如此，才有那么多的研究者要爭奪這座“高壓物理學的圣杯”。
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