Vedci vraj vyrobili kovový vodík. Ak sa to potvrdí, spôsobí to revolúciu v energetike či pohone rakiet

Dvaja vedci z Harvardovej univerzity sa domnievajú, že vyrobili kovový vodík. Výskumníci sa o to pokúšajú už viac ako 80 rokov a znamenalo by to významný prielom vo fyzike. Nielen preto, že by išlo o zásadne novú vlastnosť najhojnejšie sa vyskytujúceho prvku vo vesmíre, ale aj preto, že kovová forma by dávala predpoklad, že bude supravodičom pri izbovej teplote. Ak sa ukáže, že je to pravda, kovový vodík by mohol priniesť významné zmeny: supravodiče schopné prenášať elektrinu bez odporu, ktoré možno použiť na vytvorenie bezstratového supravodivého magnetického úložiska pre elektrickú rozvodnú sieť či pri vlakoch maglev s nízkym trením.

Isaac Silvera a jeho kolega Ranga Dias publikovali svoje výsledky v časopise Science.  Vedci začali stláčaním plynného vodíka (ktorý sa stáva kvapalným pri ochladení na -217 °C) v diamantovej nákove tvorenej dvoma protiľahlými diamantmi a nechali ho stuhnúť pri nižších teplotách. Otáčaním oceľovej skrutky vyvíjali silu na nákovu a pomaly zvyšovali tlak na pevný vodík. Asi pri 2 miliónoch atmosfér (čo zodpovedá 200 gigapascalom) bola vzorka transparentná. Keď tlak dosiahol 4 milióny atmosfér (teda bol väčší ako tlak v strede Zeme), vodík sa stal čiernym a nepriehľadným. Pri 4,95 mil. atmosfér začal odrážať 90 % dopadajúceho svetla, čo naznačuje, že sa stal kovom, aký nikdy predtým neexistoval na Zemi.

Niektorí vedci vyjadrili skepsu ohľadom publikovaných výsledkov. Keďže pri pokusoch sa použilo kovové tesnenie, ktoré malo držať pevný vodík na mieste v diamantovej nákove, kov mohol kontaminovať vzorky. Ďalší potenciálny zdroj znečistenia je oxid hlinitý, použitý vo forme povlaku na diamantoch ako difúzna bariéra, ktorá mala zabrániť prenikaniu atómov vodíka do molekulárnej kryštálovej mriežky diamantov. Kritici tvrdia, že pozorovanú odrazivosť mohlo spôsobiť aj odlišné správanie vodíka pod vysokým tlakom, nemuselo ísť o vytvorenie nového kovu.

Vedci teraz budú musieť preveriť, či vodík ostane kovom aj po tom, čo sa tlak uvoľní, teda či je atóm vodíka metastabilný, alebo je stabilný ako diamant, ktorý sa dá vytvoriť vystavením grafitu vysokému tlaku. Len čo sa grafit transformuje na diamant (ako čistý uhlík, ale s rôznymi molekulárnymi štruktúrami), do pôvodnej grafitovej podoby ho možno vrátiť iba v prípade vystavenia vysokým teplotám.

Ak sa predpoklady vedcov potvrdia, kovový vodík môže viesť k významným úsporám energie. V elektrických rozvodoch by vďaka absencii odporu nevznikali nijaké straty. Táto látka by mohla nahradiť aj magnety doteraz používané v MRI, ktoré vyžadujú chladenie kvapalným héliom. Ak sa bude kovový vodík správať podľa očakávaní, mal by fungovať pri izbovej teplote alebo aj vyššej. Kovový vodík by bol užitočný aj pri udržiavaní rovnováhy v elektrizačnej sústave, pri vyrovnaní výroby energie z obnoviteľných zdrojov, ako sú veterné a solárne elektrárne, ktoré produkujú elektrinu prerušovane.  No využiť by sa dal aj ako raketové palivo.

Zdroj: Harvardmagazine