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Forscher verlieren weltweit erste und einzige Probe von metallischem Wasserstoff

Forscher verlieren weltweit erste und einzige Probe von metallischem Wasserstoff


Die Physiker der Harvard University waren letztes Jahr begeistert, als sie Wasserstoff erfolgreich in einen Metallzustand umwandelten. Wissenschaftler sagten den Phasenwechsel im Jahr 1935 voraus, aber noch musste niemand ihn in einem Labor erstellen. Das Harvard-Team erstellte nicht nur die metallische Wasserstoffprobe, sondern behielt auch ihre Stabilität im Labor bei. Das Team meldet jedoch, dass die Stichprobe verloren gegangen ist. Sie sind sich auch nicht ganz sicher, wie es passiert ist.

[Bildquelle:Harvard über Youtube]

Metallischer Wasserstoff kann je nach Druck und Temperatur zwischen einem Gas- und einem festen Metallzustand schwanken. Um den metallischen Zustand aufrechtzuerhalten, hielten die Forscher die Probe zwischen zwei Diamanten bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt.

Die Forscher wollten die gesamte Probe und das gesamte System an das Argonne National Laboratory senden. Der Diamantschraubstock versagte während des Lasertests, um den Druck des Systems zu messen. Der Laser hat einen Diamanten zerstört und das Team weiß nicht warum. Sie haben die Probe noch nicht gefunden. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass die Probe für immer verschwunden ist, sagte Teamleiter Isaac Silvera.

"Im Grunde ist es verschwunden", sagte er in einem Interview mit ScienceAlert. "Es ist entweder irgendwo bei Raumdruck, sehr klein, oder es hat sich einfach wieder in ein Gas verwandelt. Wir wissen es nicht."

Sie haben die stabile Stichprobe im Oktober letzten Jahres erstellt. Das Team von Silvera wollte jedoch seine Existenz überprüfen, bevor die Ergebnisse veröffentlicht wurden. Die Nachricht wurde letzten Monat in der Zeitschrift veröffentlichtNatur.

Die Probe selbst war extrem klein - nur 1,5 Mikrometer dick und 10 Mikrometer im Durchmesser. Das ist kleiner als das menschliche Haar. Es besteht eine (kleine) Chance, dass sich die Probe einfach auf dem Boden des Labors befindet und nicht gesehen werden kann.

In einer Erklärung, die kurz nach der Veröffentlichung ihrer Ergebnisse im Januar abgegeben wurde, sagte Silvera sogar:

"Eine Vorhersage, die sehr wichtig ist, ist, dass metallischer Wasserstoff metastabil ist. Das heißt, wenn Sie den Druck abbauen, bleibt er metallisch, ähnlich wie sich Diamanten aus Graphit unter starker Hitze und starkem Druck bilden, bleibt aber ein Diamant, wenn dieser Druck und diese Wärme werden entfernt. "

Die größere Möglichkeit besteht jedoch darin, dass der metallische Wasserstoff, nachdem er Raumtemperatur ausgesetzt wurde und dem Druck des Schraubstocks fehlte, zu einer seiner Standardeigenschaften zurückkehrte.

Silvera, der über 45 Jahre seiner Karriere damit verbracht hat, auf dieses Ziel hinzuarbeiten, gibt Enttäuschung zu - aber keine Niederlage.

"Wir bereiten ein neues Experiment vor, um zu sehen, ob wir den Druck, den wir beim ersten Mal erreicht haben, reproduzieren und unseren metallischen Wasserstoff reproduzieren können", sagte er.

Die Methodik hinter dem metallischen Wasserstoff wurde erstmals vor über 80 Jahren von Eugene Wigner und Hillard Bell Huntingdon vorgeschlagen. Sie vermuteten, dass das Gitter unter immensem Druck Elektronen von einem Wasserstoffmolekül zum anderen fließen lassen würde. Während die Theorie letztendlich funktionierte, taten dies ihre Schätzungen nicht. Wigner und Huntingdon schlugen vor, dass 25 Gigapascal (GPa) festen metallischen Wasserstoff erzeugen könnten. Das war weit entfernt von den letztendlich verwendeten 495 GPa.

Warum spielt es eine Rolle?

Es gibt einen Grund, warum Harvard und der Rest der wissenschaftlichen Gemeinschaft sich bemühen, metallischen Wasserstoff wiederherzustellen. Die theoretisierten Eigenschaften machen es zu einer der wertvollsten Kreationen der letzten Jahre. Es könnte der größte Supraleiter der Welt sein, der Strom fast ohne Widerstand führt.

Der Postdoktorand Ranga Dias, der mit Silvera an dem Projekt zusammengearbeitet hatte, bemerkte auch, dass es "das stärkste Raketentreibmittel sein könnte, das der Mensch kennt, und die Raketentechnik revolutionieren könnte".

Sehen Sie sich das folgende Video an, um zu sehen, wie der Forscher die Entwicklung des ersten Projekts bespricht:

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