پیامدهای ساخت هیدروژن فلزی بسیار گیرا خواهد بود. چند گروه دستبهکار بررسی آنند تا آن را در نقش یک "اَبَررسانا" به کار برده و همچنین جهان هستی را با آن بهتر بشناسند.
💥فرگشتِ کلانِ هیدروژن
"هیدروژن سادهترین و فراوانترین و نخستین عنصر در جدول عنصرهای شیمیایی است، شکستنش نباید چندان هم سخت باشد، نه؟ دیگر چه چیزی آسانتر از این است که الکترونها و پروتونها را باهم جفتوجور کنیم؟"
اینها پرسشهایی است که فیزیکدانی از دانشگاه "کُرنل" به نام "نیِل اشکرافت" میپرسد.
ولی، آنچه برای این عنصر در حالت فلزی پیشنهاد شده، کاملا وارون این است. فیزیک هیدروژن در فشارهای بالا (مایع و جامد) بسیار پیچیده میشود. به گونهای یک "کلان-فرگشت" در این ماده رخ میدهد!
هیدروژن در شکل طبیعیاش، در دمای اتاق و فشار اتمسفری، به شکل گاز است. ولی اگر آن را در فشارهای بالا و یا دماهای پایین بگذاریم میتواند جامد شود. همچنین اگر همزمان با افزایش فشار گرما هم ببیند، میتواند به شکل مایع/آبکی درآید. 😏آنچه در دست بررسی است این است که بتوان هیدروژن را با شرایطی دشوارتر به شکل فلز درآورد!
این نخستین عنصر جدول شیمیایی، همیشه دانشمندان را با پیچیدگیهایش سرگرم داشته است. اکنون توانایی فلزشدن هیدروژن نیز به شگفتیهای آن افزوده و اگر چنین شود، این ماده بسیار بهتر از هر مادهی دیگری رسانای انرژی خواهد بود.
🏵کاربردها🏵
ساخت فلزِ هیدروژن بسیار دشوار است. اکنون دو گروه با روشهایی گوناگون و در آزمایشگاههایی بسیار ویژه این کار را انجام میدهند. یکی از روشها
1⃣ کاربرد پالسهای الکتریکی بسیار نیرومند است و روش دوم
2⃣شیارکشی در هیدروژن با لیزر است، روش سوم
3⃣فشردهکردن هیدروژن با فشردن الماسهای بسیار پایدار به یکدیگر است.
با اینکه هر دو این گروهها میخواهند با دگریدن هیدروژن مایع و یا جامد به هیدروژن فلزی برسند، ولی هدفهای این دو گروه یکی نیست.
〽️به گفتهی "آیزاک سیلوِرا" رییس بخش هیدروژن فلزی دانشگاه هاروارد: یکی از هدفها که ساخت ابررسانا از این ماده است انجام شده است. آزمایشهای ماه ژانویه امیدبخش بودهاند. اگر بتوانیم هیدروژن فلزی را در شکل فلزی پایدار نگاهداریم، حتی پس از اینکه فشار را از رویش برداشتیم، ابررسانایی خواهیم داشت که در دمای اتاق کار میکند.
⚡️بهترین ابررسانا خواهد بود چرا که هیچ هدررفت الکترونی در هنگام جابجایی انرژی نخواهد داشت. بسیار کارآمد و نیرومند خواهدبود، و میتواند با کاربردهای بیشمارش بر زندگی ما اثر بگذارد.
〽️گروه دوم، هدف دیگری را دنبال میکنند و نگاهشان به فضا است. ایشان رفتار فلزی هیدروژن را با آزمایشهایشان بسیار امیدوارکننده یافتهاند. ولی، این رفتار در شکل هیدروژن مایع دیده شده است.
🔭🌗هیدروژن فلزیِ مایع میتواند پاسخگوی بسیاری از پرسشها درباره سیارههای غولپیکرِ گازیشکل باشد. این غولهای گازی سرشار از هیدروژنند. برای نمونه، میدان مغناطیسی سیارهی مشتری میتواند از رفتار فلزیِ هیدروژن مایع باشد! همچنین درخشندگیِ شگفتآور سیارهی کیوان را نیز روشن میسازد- که میتواند از واکنشهای هیدروژن فلزی و گاز هلیوم در آن سیاره باشد.
در پایان، شکل فلزیِ هیدروژن، چه مایع باشد و چه جامد، برای آینده بسیار سودمند خواهد بود. امیدواریم این آینده نزدیک باشد!