உலோக ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பத்தின் முகத்தை மாற்றும் - அது ஆவியாகும் வரை
XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் ஃபோர்ஜ்களில், எஃகு அல்லது டைட்டானியம் அல்லது அரிய பூமி கூறுகளின் கலவைகள் கூட போலியானவை அல்ல. இன்றைய வைர சொம்பு உலோகப் பளபளப்புடன் பிரகாசித்தது, வாயுக்களில் மிகவும் மழுப்பலாக இன்னும் நமக்குத் தெரியும் ...
கால அட்டவணையில் உள்ள ஹைட்ரஜன் முதல் குழுவில் முதலிடத்தில் உள்ளது, இதில் கார உலோகங்கள் மட்டுமே அடங்கும், அதாவது லித்தியம், சோடியம், பொட்டாசியம், ரூபிடியம், சீசியம் மற்றும் பிரான்சியம். இதுவும் அதன் உலோக வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கிறதா என்று விஞ்ஞானிகள் நீண்டகாலமாக யோசித்ததில் ஆச்சரியமில்லை. 1935 இல், யூஜின் விக்னர் மற்றும் ஹில்லார்ட் பெல் ஹண்டிங்டன் ஆகியோர் முதலில் நிபந்தனைகளை முன்மொழிந்தனர். ஹைட்ரஜன் உலோகமாக மாறலாம். 1996 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க இயற்பியலாளர்களான வில்லியம் நெல்லிஸ், ஆர்தர் மிட்செல் மற்றும் சாமுவேல் வீர் ஆகியோர் லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகத்தில் எரிவாயு துப்பாக்கியைப் பயன்படுத்தி உலோக நிலையில் தற்செயலாக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யப்பட்டதாக தெரிவித்தனர். அக்டோபர் 2016 இல், ரங்கா டயஸ் மற்றும் ஐசக் சில்வேரா ஆகியோர் 495 GPa (தோராயமாக 5 × 10) அழுத்தத்தில் உலோக ஹைட்ரஜனைப் பெறுவதில் வெற்றி பெற்றதாக அறிவித்தனர்.6 atm) மற்றும் ஒரு வைர அறையில் 5,5 K வெப்பநிலையில். இருப்பினும், சோதனை ஆசிரியர்களால் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படவில்லை மற்றும் சுயாதீனமாக உறுதிப்படுத்தப்படவில்லை. இதன் விளைவாக, விஞ்ஞான சமூகத்தின் ஒரு பகுதி வடிவமைக்கப்பட்ட முடிவுகளை கேள்விக்குள்ளாக்குகிறது.
உயர் ஈர்ப்பு அழுத்தத்தின் கீழ் உலோக ஹைட்ரஜன் திரவ வடிவில் இருக்கலாம் என்று பரிந்துரைகள் உள்ளன. ராட்சத வாயு கிரகங்களுக்குள்வியாழன் மற்றும் சனி போன்றவை.
இந்த ஆண்டு ஜனவரி இறுதியில், ஒரு குழு பேராசிரியர். ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஐசக் சில்வேரி, ஆய்வகத்தில் உலோக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யப்பட்டதாகத் தெரிவித்தார். அவர்கள் மாதிரியை வைர "அன்வில்ஸ்" இல் 495 GPa அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தினர், இதன் மூலக்கூறுகள் வாயு H ஐ உருவாக்குகின்றன.2 சிதைந்து, ஹைட்ரஜன் அணுக்களிலிருந்து உருவான உலோக அமைப்பு. சோதனையின் ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, இதன் விளைவாக அமைப்பு மாற்றத்தக்கஅதாவது தீவிர அழுத்தம் நின்ற பிறகும் அது உலோகமாகவே உள்ளது.
கூடுதலாக, விஞ்ஞானிகளின் கூற்றுப்படி, உலோக ஹைட்ரஜன் இருக்கும் உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர். 1968 ஆம் ஆண்டில், கார்னெல் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர் நீல் ஆஷ்கிராஃப்ட், ஹைட்ரஜனின் உலோகக் கட்டம் சூப்பர் கண்டக்டிவ் ஆக இருக்கலாம், அதாவது வெப்ப இழப்பு இல்லாமல் மற்றும் 0 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் வெப்பநிலையில் மின்சாரத்தை நடத்தலாம் என்று கணித்தார். இதுவே இன்று மின்மாற்றத்தில் இழக்கப்படும் மின்சாரத்தில் மூன்றில் ஒரு பங்கை மிச்சப்படுத்தும் மற்றும் அனைத்து மின்னணு சாதனங்களின் வெப்பத்தின் விளைவாகும்.
வாயு, திரவ மற்றும் திட நிலையில் உள்ள சாதாரண அழுத்தத்தின் கீழ் (ஹைட்ரஜன் 20K இல் ஒடுங்கி 14K இல் திடப்படுத்துகிறது) இந்த உறுப்பு மின்சாரத்தை கடத்தாது, ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மூலக்கூறு ஜோடிகளாக ஒன்றிணைந்து அவற்றின் எலக்ட்ரான்களை பரிமாறிக் கொள்கின்றன. எனவே, போதுமான இலவச எலக்ட்ரான்கள் இல்லை, அவை உலோகங்களில் ஒரு கடத்தல் இசைக்குழுவை உருவாக்குகின்றன மற்றும் தற்போதைய கேரியர்கள் ஆகும். அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்புகளை அழிப்பதற்காக ஹைட்ரஜனின் வலுவான சுருக்கம் மட்டுமே கோட்பாட்டளவில் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது மற்றும் ஹைட்ரஜனை மின்சாரத்தின் கடத்தியாகவும் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டராகவும் ஆக்குகிறது.
ஹைட்ரஜன் வைரங்களுக்கு இடையில் ஒரு உலோக வடிவத்தில் சுருக்கப்பட்டது
ஹைட்ரஜனின் புதிய வடிவமும் சேவை செய்ய முடியும் விதிவிலக்கான செயல்திறன் கொண்ட ராக்கெட் எரிபொருள். "உலோக ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது" என்று பேராசிரியர் விளக்குகிறார். வெள்ளி. "ஹைட்ரஜனின் இந்த வடிவம் மூலக்கூறு வாயுவாக மாற்றப்படும்போது, நிறைய ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது மனிதகுலம் அறிந்த மிக சக்திவாய்ந்த ராக்கெட் இயந்திரமாக மாறும்."
இந்த எரிபொருளில் இயங்கும் ஒரு இயந்திரத்தின் குறிப்பிட்ட தூண்டுதல் 1700 வினாடிகளாக இருக்கும். தற்போது, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அத்தகைய இயந்திரங்களின் குறிப்பிட்ட தூண்டுதல் 450 வினாடிகள் ஆகும். விஞ்ஞானியின் கூற்றுப்படி, புதிய எரிபொருள் நமது விண்கலத்தை ஒரு பெரிய பேலோட் கொண்ட ஒற்றை-நிலை ராக்கெட் மூலம் சுற்றுப்பாதையை அடைய அனுமதிக்கும் மற்றும் மற்ற கிரகங்களை அடைய அனுமதிக்கும்.
இதையொட்டி, அறை வெப்பநிலையில் இயங்கும் ஒரு உலோக ஹைட்ரஜன் சூப்பர் கண்டக்டர் காந்த லெவிடேஷனைப் பயன்படுத்தி அதிவேக போக்குவரத்து அமைப்புகளை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்கும், மின்சார வாகனங்களின் செயல்திறனையும் பல மின்னணு சாதனங்களின் செயல்திறனையும் அதிகரிக்கும். ஆற்றல் சேமிப்பு சந்தையிலும் ஒரு புரட்சி ஏற்படும். சூப்பர் கண்டக்டர்கள் பூஜ்ஜிய எதிர்ப்பைக் கொண்டிருப்பதால், தேவைப்படும் வரை சுற்றும் மின்சுற்றுகளில் ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியும்.
இந்த உற்சாகத்துடன் கவனமாக இருங்கள்
இருப்பினும், இந்த பிரகாசமான வாய்ப்புகள் முற்றிலும் தெளிவாக இல்லை, ஏனெனில் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையின் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் உலோக ஹைட்ரஜன் நிலையானது என்பதை விஞ்ஞானிகள் இன்னும் சரிபார்க்கவில்லை. கருத்துக்காக ஊடகங்களால் அணுகப்பட்ட விஞ்ஞான சமூகத்தின் பிரதிநிதிகள், சந்தேகம் அல்லது, சிறந்த, ஒதுக்கப்பட்டவர்கள். சோதனையை மீண்டும் செய்வதே மிகவும் பொதுவான கருத்தாகும், ஏனெனில் ஒரு வெற்றி என்று கூறப்படுவது... வெற்றி என்று கூறப்படும்.
இந்த நேரத்தில், மேற்கூறிய இரண்டு வைர சொம்புகளுக்குப் பின்னால் ஒரு சிறிய உலோகத் துண்டு மட்டுமே காணப்படுகிறது, அவை உறைபனிக்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலையில் திரவ ஹைட்ரஜனை சுருக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன. என்பது பேராசிரியரின் கணிப்பு. சில்வேராவும் அவரது சகாக்களும் உண்மையில் வேலை செய்வார்களா? பரிசோதனையாளர்கள் படிப்படியாக அழுத்தத்தைக் குறைக்கவும், மாதிரியின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கவும் எப்படி விரும்புகிறார்கள் என்பதைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு எதிர்காலத்தில் பார்ப்போம். அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், ஹைட்ரஜன் ஆவியாகாது என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள்.
