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2017年初,哈佛大學研究人員在《科學》上發文稱,在高壓低溫下發現了金屬氫,一時轟動科學界。如果這屬事實,那麼他們毫無疑問將獲得諾貝爾獎。

金屬氫是一種傳說中的物質。元素有金屬與非金屬的差別,金屬一般具有導電性,卻具有金屬光澤,基本在常溫下為固體(只有汞為液體);非金屬,則一般為絕緣體,只有極少數屬於導體(如碳)和半導體(矽)。

但按照粒子的構成,元素之間是能夠在壓力之下進行轉換的,也就是說,金屬可以變非金屬,非金屬也可以變成金屬。如

在大約20年前,

分子氧已經被證明在大約100萬倍大氣壓下變成了一種金屬。

“金屬氫”終於被製造出來了嗎?

那接下來的問題就來了,氫,這種非金屬,能變成金屬嗎?

80年前,科學家們就做出了這樣的結論,但直到今天,我們還沒有親眼見到過金屬氫。按照科學家們的論斷,在太陽等恆星,以及行星核心,都有金屬氫的存在。

理論應該是正確的,那麼怎麼才能把氫變成金屬氫呢?

首先是極高的壓力,大約相當於488萬個大氣壓,然後還需要-200°上的低溫,才能得到金屬氫。哈佛大學正是在這一溫度下宣佈製成了金屬氫的。

“金屬氫”終於被製造出來了嗎?

樣品鏡下圖(205Gpa還是透明的液態氫,415Gpa不透明固態氫,495Gpa變成金屬)

這是一個很神奇的過程,氫原子在高壓之下排列越來越緊密,越來越緊密,最終它們肩並肩地佔到了一起,最終也從透明變成了不透明。

“金屬氫”終於被製造出來了嗎?

金屬氫如果一旦能夠製備,那人類的材料史將會向前邁進超級一大步。

金屬氫是一種類似金剛石(鑽石),具有亞穩態的特性,即一旦形成,就不會再變回氣體氫。而金屬氫因為沒有電阻,所以人類可以用它來實現夢寐以求的0損耗輸電。

“金屬氫”終於被製造出來了嗎?

同時,以為金屬氫裡含有超級大的能量(形成過程耗費極大能量),所以它將是人類能源史的一次革命。火箭飛天如果用金屬氫,那去個火星將不再困難。

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