Материал – ядерный железный водород – был создан доктором наук Томаса Д. Кэбота Естественных наук Исаак Сильвера и постдокторант Рэнга Диас. В дополнение к помощи ученым ответить на фундаментальные вопросы о природе вопроса, материал теоретизируется, дабы иметь широкий спектр заявлений, включая как сверхпроводник комнатной температуры.
Создание редкого материала обрисовано в работе 26 января, размещённой в Науке.«Это – Святой Грааль физики с большим давлением», сообщил Сильвера. «Это – самый первый пример железного водорода на Земле, исходя из этого в то время, когда Вы смотрите на него, Вы смотрите на что-то, что это ни при каких обстоятельствах не существовало прежде».Дабы создать его, Сильвера и Диаметры сжали маленький водородный пример в 495 gigapascal, либо больше чем 71,7 миллиона фунтов за квадратный дюйм – больше, чем давление в центре Почвы. При тех экстремальных давлениях Сильвера растолковал, жёсткий молекулярный водород – что складывается из молекул на местах в решетке тела – ломается, и хорошо связанные молекулы отделяют к преобразованиям в ядерный водород, что есть металлом.
Тогда как работа открывает ответственное новое окно в познание неспециализированных особенностей водорода, это кроме этого предлагает дразнящие намеки на возможно революционно новые материалы.«Одно предсказание, это крайне важно, есть железным водородом, предсказан, дабы быть метастабильным», сообщил Сильвера. «Это указывает, снимаете ли Вы давление, это останется железным, подобным методу, которым бриллианты формируются из графита под сильной давлением и жарой, но остается бриллиантом, в то время, когда то давление и тепло удалены».Познание, стабилен ли материал, принципиально важно, Сильвера сообщил, по причине того, что предсказания предполагают, что железный водород имел возможность функционировать как сверхпроводник при комнатных температурах.«Это было бы революционно», сообщил он. «Целых 15 процентов энергии утрачены разложению на протяжении передачи, исходя из этого если Вы имели возможность бы сделать провода из этого материала и применять их в электрической сетке, это имело возможность поменять ту историю».
Среди Святых Граалей физики сверхпроводник комнатной температуры, Диас сообщил, имел возможность радикально поменять отечественную совокупность транспортировки, делая магнитную левитацию скоростных поездов вероятной, и делая электромобили более действенными и улучшив работу многих электронных устройств.Материал имел возможность кроме этого обеспечить хранения и выработки основные улучшения энергии – по причине того, что у сверхпроводников имеется нулевая энергия сопротивления, имел возможность храниться, поддержав ток в катушках сверхпроводимости, и после этого употребляться при необходимости.Не смотря на то, что у этого имеется потенциал, дабы преобразовать жизнь на Земле, железный водород имел возможность кроме этого играться важную роль в помощи людям изучить далекие пределы пространства как самое сильное горючее ракеты, все же найденное.
«Это берет огромную сумму энергии сделать железный водород», растолковал Сильвера. «И если бы Вы преобразовываете его назад в молекулярный водород, вся эта энергия выпущена, так, это сделало бы его самым сильным горючим ракеты узнаваемый человеку и имело возможность коренным образом поменять ракетную технику».Самое сильное горючее в применении сейчас характеризуется «определенным импульсом» – мера в секундах, того, как скоро горючее запущено из задней части ракеты – 450 секунд. Определенный импульс для железного водорода, для сравнения, теоретизируется, дабы быть 1 700 секундами.«Это легко разрешило бы Вам изучить внешние планеты», сообщил Сильвера. «Мы были бы в состоянии поместить ракеты на орбиту лишь с одним этапом, против два, и имели возможность повысить громадные нужные грузы, так, это могло быть крайне важно».
Дабы создать новый материал, Silvera и Dias обратились к одному из самых жёстких материалов по Земле – бриллиант.А скорее, чем естественный бриллиант, Silvera и Dias применяли две мелких части шепетильно полированного синтетического бриллианта, каковые тогда разглядывали, дабы сделать их еще более твёрдыми и после этого установленными приятель наоборот приятеля в устройстве известный как алмазная клетка наковальни.«Бриллианты полируются с алмазным порошком, и это может выбить углерод от поверхности», сообщил Сильвера. «В то время, когда мы взглянуть на алмазную применяющую ядерную микроскопию силы, мы нашли недостатки, каковые имели возможность вынудить ее слабеть и ломаться».Ответ, он сообщил, было в том, чтобы применять реактивный процесс ионного травления, дабы побрить маленький слой – всего пять микронов толщиной, либо примерно одна десятая людских волос – от поверхности бриллианта.
Бриллианты были тогда покрыты узким слоем глинозема, дабы мешать тому, дабы водород распространил в их кристаллическую структуру и embrittling их.Больше чем после сорока лет работы над железным водородом, и спустя практически век по окончании того, как это сперва теоретизировалось, видя материал в первый раз, сообщил Сильвера, было волнующим.
«Это было вправду захватывающе», сообщил он. «Ranga руководил опытом, и мы пологали, что имели возможность бы добраться в том месте, но в то время, когда он стал причиной меня и сообщил, ‘Пример сияет’, я отправился бежать в том направлении, и это был железный водород.«Я срочно заявил, что мы должны сделать измерения, дабы подтвердить его, так, мы перестроили лабораторию…, и это – то, что мы сделали», сообщил он. «Это – громадный успех, а также в случае если это лишь существует в данной алмазной клетке наковальни в большом давлении, это – весьма фундаментальное и поддающееся трансформации открытие».