Et team af franske forskere har lagt et papir online, hvor de hævder at have opnået den hellige gral inden for materialet videnskab med ekstrem pres: at skabe metallisk brint i et laboratorium.
Fysikere har siden 1930'erne mistanke om, at under ekstreme tryk kan brintatomer - de letteste atomer på det periodiske bord, der kun indeholder et enkelt proton hver i kernerne - radikalt ændre deres egenskaber. Under normale omstændigheder fører brint ikke elektricitet godt og har en tendens til at parre sig med andre brintatomer - ligesom ilt gør. Men fysikere mener, at under forbehold af tilstrækkeligt pres, vil brint fungere som et alkalimetal - en gruppe af elementer, inklusive lithium og natrium, som hver har et enkelt elektron i deres yderste orbitaler, som de udskiftes meget let. Hele periodiske tabel er organiseret omkring denne idé, med brint placeret over de andre alkalimetaller i den første søjle. Men effekten er aldrig set endeligt i et laboratorium.
I et papir, der blev sendt den 13. juni til fortrykket tidsskriftet arXiv, hævder et forskerhold ledet af Paul Loubeyre fra den franske atomenergikommission at have trukket det af. Knust mellem punkterne på to diamanter til ca. 4,2 millioner gange Jordens atmosfæriske tryk ved havoverfladen (425 gigapascals), siger de, at deres prøve af brint demonstrerede metalliske egenskaber.
"Metalbrint er det ultimative hydrid," skrev forskerne og henviste til en klasse brintbaserede forbindelser med ekstraordinære egenskaber. "Det kan udvise superledningsevne ved stuetemperatur, en smeltende overgang ved meget lav temperatur til en usædvanlig superledende superfluid tilstand, en høj protonisk diffusion og en lagring med høj energidensitet."
Med andre ord forventes det at være et materiale, der leder elektricitet på ubestemt tid ved stuetemperatur - et nyttigt kvanteegenskab - og lagrer energi meget let. Normalt superledere superledere kun ved meget lave temperaturer.
Den årtier lange jagt på metallisk brint har ført forskere til en række andre materialer, der ved noget lavere tryk udviser mindst nogle af disse egenskaber. Men for at gøre det, måtte forskere blande brint med andre forbindelser på komplicerede måder. Forskere kalder dem superhydrider. Superhydrid eller selve metallisk brint kan måske en dag føre til enormt forbedrede teknologier til energitransport og opbevaring, blandt andre fremskridt, rapporterede Live Science tidligere
Planetforskere mener også, at metallisk brint kan lurer i ultratunge planeter, som Jupiter. Men forståelse af, hvordan alt det der krævede generering af nogle af de ting på Jorden.
Problemet var, at metallisk brint synes at danne sig ved tryk, der overstiger kapaciteten for selv de mest ekstreme forskningslaboratorier for højt tryk. Standardmetoden til at frembringe ekstremt, vedvarende tryk i et laboratorium involverer at knuse en lille prøve mellem punkterne på to superharde diamanter. Men som Live Science tidligere har rapporteret, begynder ud over 400 gigapascals, selv de sværeste "diamant-amboltcelleenheder" at bryde.
I 2016 hævdede et team af forskere at have skabt metallisk brint i en diamant-amboltanordning, men indsamlede kun begrænsede data. Og de var bange for at frigive deres prøve fra grebet af deres diamant-amboltcelle, for at den ikke skulle blive beskadiget. Andre forskere, herunder Loubeyre, fortalte på det tidspunkt Forbes, at de ikke var overbevist af det papir - som baserede dets metalliske brintpåstand på kun et enkelt datapunkt: materialets reflektivitet.
Senere sagde forskerne, at de havde mistet deres prøve, efter at deres diamant-amboltcelleenhed brød.
Den nye undersøgelse baserer sin påstand om at fremstille metalbrint primært på den måde, prøven ændrer stråler af infrarødt lys, når ambolten anvender og frigiver tryk. For det første gentog forskerne deres eksperiment og indstiller trykket op og ned for at få materialet til at "gå over" frem og tilbage fra tilsyneladende metalliske til ikke-metalliske tilstande. Nøglen til at opnå disse høje tryk, skrev forfatterne, var den nøjagtige form af diamanter - lavet perfekt toroid ved en proces kaldet fokuseret ionstråling.
Undersøgelsen har imidlertid ikke været genstand for peer review, og det skal stadig ses, hvordan det større fysikfællesskab med højt tryk vil reagere på denne påstand.
