高壓下氫氣可轉變金屬成為高效超導體

美國科學家成功壓縮氫，使其非常緊密，轉變成為一種金屬，可成為一種全新的超導體材料。

騰訊科學訊 據英國每日郵報報道，目前，美國科學家成功壓榨氫氣，使其非常緊密，能夠與金屬結合在一起，形成一種全新的物質，未來可在室溫條件下作為一種高效電導體。

這項發現發表在近期出版的《科學》雜誌上，1935年物理學家希拉德-貝爾-亨廷頓和尤金-魏格納首次提供一項理論，通常情況下氫氣是一種氣體，如果暴露在極端壓力條件下將形成金屬狀態。

幾支研究小組現已開始競賽研製金屬氫，金屬氫具有較高的研究價值，因為它將潛在成為一種超導體，是導電性能方面非常有效的一種金屬。當前，像這樣的超導體用於核磁共振成像，設備儀器必須使用液氦進行降溫，使其保持在非常低的溫度，這一維護成本是非常高的。

研究報告合著作者、哈佛大學物理學家艾薩克-西爾韋拉(Isaac Silvera)說：「這是高壓物理學領域的一項重大發現，這是迄今地球上首次採集的金屬氫樣本，金屬氫是非常重要的，之前預測稱它處於亞穩定狀態，這意味著如果去除壓力，它將保持金屬狀態，類似於在極端熱量和壓力條件下石墨形成鑽石的方法，但當壓力和熱量條件去除之後，它仍保持鑽石結構。」

理解該物質是否穩定是非常重要的，因為預測表明金屬氫可作為一種室溫超導體，西爾韋拉說：「這是一項創新研究，在轉換過程中15%能量損耗。」

金屬氫對於物理學領域極具重要意義，它是室溫下一種很好的超導體，可徹底改變運輸系統，使磁懸浮或者高速列車成為現實，同時它也可以用於製造更有效的電動汽車，提高許多電動設備的性能。此外，金屬氫也可以改進能源製造和存儲，由於超導體具有零電阻，超導體線圈可用於存儲過剩能量。

美國伊利諾伊大學香檳分校物理教授大衛-塞普利伊(David Ceperley)稱，這項研究如果得到證實，將終結數十年以來的一項科學爭議——如何將氫轉變為金屬，更加深入地認知這種宇宙最基礎元素。

據悉，在研究實驗中西爾韋拉和博士後研究員蘭加-迪亞斯(Ranga Dias)在3250千克/每6.5平方厘米的壓力下壓榨微小的氫樣本，該壓力條件大於地球中心的壓力。（悠悠/編譯）