vi.llcitycouncil.org
Khoa học

Harvard mở khóa Chén thánh Vật lý: Hydro kim loại

Harvard mở khóa Chén thánh Vật lý: Hydro kim loại



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Các nhà khoa học Harvard đã làm rúng động thế giới sau khi chính thức công bố thành công trong việc tạo ra một loại vật liệu hoàn toàn mới có thể không tồn tại ở bất kỳ nơi nào khác trong vũ trụ: Hydro kim loại. Các phát hiện gần đây đã được công bố trên tạp chí củaKhoa học.

[Nguồn ảnh:Harvard]

Đó là vào tháng 10 năm ngoái khi nhà vật lý của Đại học HarvardIsaac Silvera đã tạo ra một sự chấn động sau khi anh ấy mời một vài trường đại học đến chứng kiến ​​một điều mà họ chưa từng thấy trước đây:Hydro kim loại. Tin tức nhanh chóng được lan truyền, ngay sau đó, hàng trăm người đã xếp hàng để nhìn vào kính hiển vi để nhìn thấy một chấm bạc màu đỏ bị mắc kẹt giữa hai đầu kim cương.

Các phát hiện, nếu được xác thực, có thể là khám phá vĩ đại nhất trong khoa học từ trước đến nay.

Reinhard Boehler, một nhà vật lý tại Viện Khoa học Carnegie ở Washington, D.C, cho biết: “Nếu đó là sự thật thì sẽ thật tuyệt vời.

Tại sao nó quan trọng?

Tạo ra hydro kim loại rắn rất có thể cách mạng hóa khoa học như chúng ta đã biết. Hydro kim loại được cho là chất siêu dẫn nhiệt độ phòng. Hiện tại, không có chất siêu dẫn nhiệt độ phòng nào khác tồn tại, làm cho các ứng dụng thực tế là vô tận.

Một chất siêu dẫn nhiệt độ phòng có thể tạo ra các dây mới, không bị mất điện trong quá trình truyền tải, tiết kiệm hàng trăm triệu mỗi năm. Hơn nữa, các nam châm cực mạnh có thể được tạo ra để cho phép máy MRI hoạt động ở nhiệt độ phòng, giúp bảo trì và sản xuất chúng dễ dàng và rẻ hơn.

Ngoài ra, các nam châm mạnh tương tự, có thể được sử dụng trong MRI, cũng có thể được sử dụng để tạo ra plasma cực kỳ dày đặc và mở ra thế giới năng lượng nhiệt hạch - tiềm năng ở nhiệt độ phòng.

Có lẽ điều đáng kinh ngạc nhất là các ứng dụng tiềm năng trong du hành liên hành tinh.

“Mọi người tại NASA hoặc Không quân đã nói với tôi rằng nếu họ có thể tăng từ 450 giây [xung cụ thể] lên 500 giây, điều đó sẽ có tác động rất lớn đến tên lửa,” Isaac Silvera, Giáo sư Thomas D. Cabot của Khoa học Tự nhiên tại Đại học Harvard, nói vớiNghịch đảo. “Nếu bạn có thể kích hoạt hydro kim loại phục hồi về giai đoạn phân tử, [giải phóng năng lượng] được tính cho thời gian đó là 1700 giây.”

Hydro kim loại cũng được đề xuất là "siêu bền" - nghĩa là nếu vật liệu được nén đến một áp suất rất lớn và sau đó được giải phóng, nó sẽ vẫn ở áp suất đó. Các tính chất tương tự như của carbon - nén nó đủ và một viên kim cương sẽ hình thành, việc giải phóng áp lực sẽ không làm cho viên kim cương biến đổi trở lại. Mặc dù, một khi được nung nóng, một viên kim cương sẽ trở lại thành than chì.

Phương pháp tạo hydro kim loại đã được công nhận kể từ lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1935 bởi Eugene Wigner và Hillard Bell Huntingdon. Ý tưởng là dưới áp suất cực lớn, mạng tinh thể hydro phân tử sẽ bị phá vỡ và cho phép các electron chuyển động tự do từ phân tử này sang phân tử khác. Các nhà khoa học đã đề xuất một cách khiêm tốn rằng việc tạo ra áp lực25GPasẽ thỏa mãn các điều kiện để tạo ra hydro kim loại rắn.

Tất nhiên, con số này đã bị đánh giá thấp. Nhiều thập kỷ sau và với những áp lực hơn10 lầnnhiều hơn25GPa,hydro kim loại thần bí đã không còn được nhìn thấy.

Vậy Harvard đã làm điều đó như thế nào?

Các thí nghiệm về hiđro áp suất cao rất khó tiến hành. Tuy nhiên, các nhà khoa học Harvard đã giải quyết vấn đề này bằng cách đặt một miếng đệm kim loại mỏng giữa hai viên kim cương nghiêng phẳng. Miếng đệm giữ hydro tại chỗ khi các đầu kim cương được quay lại với nhau ở áp suất vượt quá áp suất của trung tâm của Trái đất. Dưới áp suất lớn, hydro có thể tạo ra các khuyết tật trên bề mặt kim cương. Các viên kim cương bị hư hỏng trở nên giòn, tạo ra khả năng hình thành các vết nứt. Để chống lại vấn đề này, các nhà khoa học đã phủ thêm một lớp bảo vệ trong suốt lên kim cương.

Dưới áp suất lớn, hydro có thể tạo ra các khuyết tật trên bề mặt kim cương. Để chống lại vấn đề này, các nhà khoa học đã phủ thêm một lớp bảo vệ trong suốt lên kim cương.

Các nhà nghiên cứu nói rằng việc bổ sung một vật liệu khác có thể làm sai lệch kết quả nghiên cứu.

Harvard phải đối mặt với sự giám sát nặng nề

Tất nhiên, không phải ai cũng bị thuyết phục bởi những tuyên bố. Vì lẽ ra, các tuyên bố bất thường đòi hỏi bằng chứng bất thường.

Các lớp phủ bổ sung khiến các phép đo laser ngày càng khó xác định chính xác những gì đang xảy ra ở trung tâm. Thật không may, nó không phải là lỗ hổng duy nhất trong thử nghiệm.

Đặt hydro dưới áp suất vượt quá400 gigapascal (GPa) (gần như4 triệu lần áp suất khí quyển!) làm cho hydro chuyển sang màu đen, tiếp tục cản trở khả năng tia laser xuyên qua vật liệu.

Mikhail Eremets, người hiện đang nghiên cứu về hydro kim loại rắn tại Viện Hóa học Max Planck ở Mainz, Đức cho biết: “Theo quan điểm của chúng tôi, điều đó không thuyết phục.

Vậy hiđro kim loại rắn có được tạo ra không?

Hiện tại rất khó nói. Mặc dù Harvard bị giám sát chặt chẽ có thể có vẻ gây tổn hại, nhưng nó chỉ có tác dụng thúc đẩy khoa học phát triển hơn nữa. Dữ liệu phải được phân tích, phân tích lại và tạo lại trước khi thử nghiệm có thể được xác nhận hoặc loại bỏ. Bất chấp mọi cáo buộc về phát hiện sai, các nhà khoa học Harvard vẫn hy vọng vào phát hiện của họ.

Các bản cập nhật khác sẽ sớm ra mắt.

XEM CŨNG: Các nhà nghiên cứu của MIT đã tạo ra vật liệu mạnh nhất trên thế giới

Do Maverick Baker viết kịch bản


Xem video: HÓA HỌC 12: SẮT - KIM LOẠI THIẾT YẾU. ÔN THI ĐẠI HỌC 2020