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科學家們已經用鑽石的鐵砧把氫壓縮成他們認為是金屬的形式。在《自然》雜誌上,法國替代能源和原子能委員會(CEA)的研究人員描述了他們的氫樣本是如何變成一種類似金屬的形式的。

這些研究人員多年來一直致力於金屬氫的研究。來自CEA的軍事部門在9月首次將這項研究放到網上最終通過了同行的審查。在這篇文章中,科學家們描述了將過冷的固體氫密封在金屬箔中以防止其逸出,然後用一個鑽石砧細胞用極高的壓力對其進行轟擊。

在之前的類似實驗中,壓力被限制在400吉帕左右。隨著最近一種不同形狀的鑽石砧的形成,科學家可以施加更多的壓力。接下來,在壓力增加至425吉帕時,法國研究小組觀察到了其金屬性質。研究人員強調,冷卻和壓力都是導致這種狀態變化的關鍵。在越來越大的壓力下,稠密氫對可見光越來越不透明。“稠密氫”指的是非常冷的固體樣品。然後,在425吉帕時,不透明的氫變得有光澤和反射性。

這個研究也有侷限性。在如此微小的樣品和如此極端的條件下進行任何測量都是有困難的,尤其是不能進行清晰和決定性的色譜測量以及電導率的關鍵測試。

多年來,不同的研究小組都聲稱制造出了金屬氫,科學家們最早推測金屬氫的存在要追溯到20世紀30年代。

為什麼金屬氫是科學上的聖盃?如果有一種金屬形式可供科學家使用,那麼氫的潛在用途就會被拓寬。在金屬氫的競賽中,競賽本身就是一種追求科學成就的聖盃。在宇宙的任何地方,極壓和極冷的組合都不可能存在,這使得金屬氫成為更有吸引力的目標。

一旦有了一種可靠且相當穩定的金屬氫,它就可以取代重得多的金屬,成為NASA所說的“改變遊戲規則的火箭推進劑”。在那篇2011年的新聞稿中,一名科學家提議對固態氫進行處理,以幫助科學家在壓力更小的情況下誘發金屬相變。

尋找穩定的金屬氫的過程可能會持續幾十年,但這個法國研究小組的工作可能是這條道路上的一個巨大里程碑。現在,如果我們能確認這個金屬氫是導電的,而且確實是金屬的,大量生產它,並找到一種方法使它在常溫常壓下穩定下來,我們就萬事俱備了。

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