高(gao)純(chun)氮(dan)氣,氫(qing)氣發生器，揭開金屬氫(qing)的神(shen)秘(mi)面紗(sha)

在(zai)材(cai)料(liao)科(ke)學領域，無數(shu)研究人(ren)員壹(yi)直致(zhi)力(li)於(yu)尋找那(na)些在(zai)極duan條(tiao)件下也能夠展(zhan)現(xian)良(liang)好(hao)性質的(de)材(cai)料(liao)，例(li)如：能在(zai)超(chao)低(di)溫下呈(cheng)現(xian)零(ling)電(dian)阻性質的(de)材(cai)料(liao)、具(ju)有(you)超(chao)高(gao)能量密度(du)的材(cai)料(liao)等(deng)等(deng)。近(jin)年來，尋找這(zhe)些材(cai)料(liao)往往是通(tong)過從(cong)傳統(tong)成(cheng)果(guo)中入(ru)手(shou)，但(dan)是(shi)壹(yi)些科(ke)學家們(men)確保(bao)目光轉(zhuan)向(xiang)了我(wo)們(men)所(suo)熟悉的、Z簡(jian)單(dan)的(de)氫(qing)。氫(qing)是所(suo)有(you)元(yuan)素中Z輕(qing)的壹種元(yuan)素，而(er)氫(qing)氣也是世(shi)界(jie)上(shang)Z輕(qing)的氣體，那麽如(ru)果(guo)要(yao)將氫(qing)作為(wei)壹(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)加(jia)以應用，就(jiu)需要將(jiang)標(biao)準狀況(kuang)下的氫(qing)氣轉(zhuan)換(huan)為(wei)固態(tai)氫(qing)或者(zhe)液(ye)態氫(qing)。在傳統(tong)方(fang)法下，這種轉(zhuan)換(huan)需要極(ji)大(da)的(de)壓(ya)力(li)。上(shang)世(shi)紀三十(shi)年代，科(ke)學家就(jiu)已經提出“金屬氫(qing)"的構(gou)想(xiang)。在*壓(ya)強條(tiao)件下，氫(qing)氣可(ke)呈(cheng)現(xian)出金屬的(de)性質。但(dan)是(shi)，氫(qing)氣本(ben)身很輕(qing)，容易泄露(lu)；化學(xue)活性又很強(qiang)，極(ji)易(yi)與其(qi)他物質發生反(fan)應，因(yin)此(ci)很難(nan)在(zai)容(rong)器中保(bao)存(cun)，這(zhe)就(jiu)給(gei)加(jia)壓帶來了許多(duo)不利(li)條(tiao)件。在技(ji)術(shu)沒(mei)有(you)得到(dao)突破性進展(zhan)的(de)時期(qi)，“金屬氫(qing)"壹直(zhi)只能是(shi)壹(yi)種暢(chang)想(xiang)。近年來，科(ke)學家逐(zhu)步(bu)掌握了壹(yi)些理(li)論(lun)上(shang)可(ke)行的(de)制(zhi)備(bei)“金屬氫(qing)"的方(fang)法。例如(ru)，學(xue)術(shu)期(qi)刊(kan)《科(ke)學》上(shang)就(jiu)刊(kan)載了來自(zi)哈(ha)佛大(da)學(xue)的(de)研究成(cheng)果(guo)。研究者(zhe)從(cong)加(jia)壓(ya)容(rong)器上(shang)著(zhe)手(shou)，他們(men)使(shi)用特別打磨和(he)加工(gong)的(de)金剛石(shi)作(zuo)為(wei)表(biao)面，防(fang)止(zhi)氫(qing)氣泄漏，確保(bao)順利(li)加(jia)壓(ya)。高(gao)純(chun)氮(dan)氣發生器另(ling)壹(yi)方(fang)面，氫(qing)氣樣本(ben)本(ben)身被(bei)冷(leng)卻到(dao)接(jie)近(jin)零(ling)度(du)，以避(bi)免(mian)其(qi)他因(yin)素的(de)幹(gan)擾。當壓(ya)強增加(jia)到(dao)將近495萬(wan)倍(bei)標準大(da)氣壓時，容器中的(de)氫(qing)開始出現(xian)反(fan)射(she)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)。研究者(zhe)認(ren)為(wei)，這(zhe)個現(xian)象意味著氫(qing)分子的(de)化學(xue)鍵(jian)被(bei)打(da)開(kai)，形成(cheng)排(pai)列有(you)序(xu)的(de)晶(jing)體(ti)。然(ran)而(er)令人(ren)遺憾(han)的(de)是(shi)，這(zhe)壹塊在極(ji)duan條(tiao)件下才制(zhi)成(cheng)的(de)“金屬氫(qing)"，卻因為(wei)後(hou)續操作的(de)失(shi)誤導(dao)致(zhi)破(po)壞(huai)。它可(ke)能就(jiu)消(xiao)失(shi)在容器裏，或者(zhe)是又轉(zhuan)換(huan)回氣體。也有(you)科(ke)學家對此(ci)提出質疑(yi)，因為(wei)過去(qu)美國(guo)和(he)德國(guo)都(dou)有(you)研究者(zhe)聲稱(cheng)他們(men)制(zhi)成(cheng)了“金屬氫(qing)"，但(dan)實(shi)際上(shang)仍(reng)然停留(liu)在(zai)理論(lun)層(ceng)面，那(na)些結論(lun)都過於(yu)樂(le)觀。因此(ci)是否(fou)真(zhen)正(zheng)實現(xian)，還(hai)有(you)待(dai)進(jin)壹(yi)步的研究證實。但(dan)是(shi)無(wu)論(lun)如何(he)，如(ru)果(guo)“金屬氫(qing)"能夠得到(dao)廣泛(fan)應(ying)用，它很可(ke)能就(jiu)是(shi)材(cai)料(liao)科(ke)學家們(men)所(suo)尋找的(de)理(li)想(xiang)超導(dao)材(cai)料(liao)，同(tong)時也是壹種全(quan)新(xin)的高(gao)效(xiao)能源(yuan)。也正因如此(ci)，才有(you)那(na)麽(me)多(duo)的研究者(zhe)要爭奪(duo)這(zhe)座(zuo)“高(gao)壓(ya)物理學的聖(sheng)杯(bei)"。