Los científicos se acercan a obtener hidrógeno metálico
Un grupo de investigadores de Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories, EE. UU.), Junto con otro grupo de la Universidad de Rostock (Alemania) realizó un experimento exitoso para comprimir el deuterio líquido en un estado que exhibe las propiedades de un metal. En un trabajo científico publicado en la revista Science, los científicos describen las etapas de un experimento que los acerca a su objetivo final: la producción de hidrógeno metálico sólido.La ilustración de arriba es un diagrama esquemático del estado del hidrógeno. Representa cuatro estados sólidos conocidos de I a IV, dos estados líquidos conocidos y el estado predicho de un líquido atómico. Los círculos azules indican la rotación de las moléculas cuánticas, y las líneas onduladas corresponden a un estado enredado. Las líneas rectas son donde los cálculos muestran la existencia de un enlace covalente.En 1935, los físicos Hillard Bell Huntington y Eugene Wigner presentaron por primera vez la teoría de que el hidrógeno puede existir en un estado metálico cuando los enlaces entre los átomos se rompen y aparecen los electrones libres.Para producir hidrógeno metálico, solo se necesita una cosa: alta presión. Desde entonces, muchos físicos han intentado probar la teoría de Huntington y Wigner, pero fue en vano.En un experimento reciente, los investigadores utilizaron una nueva forma de aumentar la presión arterial sin efectos secundarios indeseables.Hasta ahora, los yunques de diamantes se usaban para crear la máxima presión, donde la sustancia se exprimía entre las puntas de dos diamantes. Experimentos previos han demostrado que de esta manera es posible comprimir una sustancia con una alta concentración de hidrógeno a un estado similar a un metal.En un experimento en Sandian National Laboratories, decidieron ir por el otro lado y usaron la máquina Sandia Z (Z-Machine), una configuración experimental y una de las fuentes de rayos X más grandes del mundo, para comprimir la sustancia. Es capaz de generar campos de hasta 20 megauss.
Máquina ZAl exprimir la muestra, se aplicó una potente descarga eléctrica de la máquina Z al electrodo cerca del recipiente de deuterio. La onda de choque atravesó el contenedor y exprimió la sustancia aún más. En este momento, los científicos estaban monitoreando cómo el material reflejaba la luz, una forma común de reconocer el metal.Después de la compresión de la sustancia, dejó de ser transparente y comenzó a reflejar la luz. Según los investigadores, esta es una clara evidencia de que la sustancia ha pasado de ser un aislante a un metal.Este experimento es el intento más exitoso hasta la fecha para obtener hidrógeno metálico, cuya existencia se predijo hace 80 años. Otros grupos de investigadores también están luchando para resolver el problema.Además de los resultados puramente experimentales, la producción de hidrógeno metálico es de importancia científica. El experimento mostrará qué presión es necesaria para tal transformación. Esta es información útil, por ejemplo, para estudiar otros planetas y estrellas: descubriremos en qué condiciones puede ocurrir dicho proceso.
Por ejemplo, la existencia de hidrógeno metálico podría explicar el fenómeno de Saturno , que es demasiado caliente para su edad: a una edad real de 4.5 mil millones de años, la simulación por computadora le da solo 2.5 mil millones de años debido a una temperatura demasiado alta.Source: https://habr.com/ru/post/es381035/
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