Экология потребления.Наука и техника: Новый материал может совершить революцию в ракетостроении и сверхпроводниковой отрасли, однако пока он получен лишь в очень малом количестве.
Но, чтобы сделать всё это, нужно сперва получить такой водород. На протяжении длительного времени создать нужное для его получения давление удавалось только с помощью алмазных наковален с лазерным нагревом и уплотнением. Температура в таких наковальнях часто измерялась тысячами градусов — даже получив в них металлический водород, исследователи через миллисекунду тут же его теряли. Замерить его металлические свойства при низкой температуре достоверно не удавалось.
В этот раз учёные оптимизировали алмазную наковальню таким образом, чтобы получить металлический водород именно при малых температурах. Наковальня состоит из двух синтетических алмазов конической формы. Чтобы убрать дефекты в алмазах (избежать растрескивания при росте давления), их отполировали алмазной крошкой. Кроме того, их покрыли слоем глинозёма. С его помощью удалось блокировать диффузию водорода при высоких давлениях внутрь алмазов наковальни.
Диффундирующий водород быстро создаёт в алмазах дефекты, делающие их хрупкими, и дальнейшее сжатие водорода приводит к их разрушению. После модификации ячейку с алмазной наковальней использовали для получения металлического водорода при температуре 5,5 кельвина и давлении в 495 гигапаскалей. Это почти в пять миллионов раз выше атмосферного. 5,5 кельвина — рекордно низкая температура для такого давления. Спектроскопический анализ показал, что водород в новом материале находится в атомарном состоянии, а его плотность соответствует металлическому водороду.
Пока водород удалось получить в очень малых количествах, с помощью которых достоверно удалось прояснить лишь наличие у него свойств металла и высокой отражательный способности — он отражал порядка 0,91 от падавшего на него электромагнитного излучения. Однако в будущем исследователи надеются добиться получения достаточно больших количеств этого материала. В значимых количествах он должен быть метастабилен, как алмаз. Это значит, что хотя для его получения и требуется очень большое давление, однажды возникнув металлический водород остается стабильным даже в обычных условиях — при комнатной температуре и атмосферном давлении. Связано это с тем, что энергия, требующаяся для разрушения связей в таком материале столь велика, что в нормальных условиях такой переход не случится.
Ряд работ предсказывают у металлического водорода сверхпроводимость при комнатной температуре. На сегодня таких сверхпроводников получить ещё не удалось.
Металлический водород при получении требует больших затрат энергии, и при его переходе в фазу газообразного (обычного) водорода эта энергия быстро высвобождается. В случае его применения в ракетных двигателях он может дать удельный импульс в 1700 секунд. Современные лучшие виды ракетного топлива дают цифры в районе 400 секунд. К тому же металлический водород в силу его метастабильности не потребует криогенных баков и не будет быстро утекать через их стенки в космосе (это ограничивает использование жидкого водорода в ракетах). С таким твёрдым топливом в теории можно создать одноступенчатые ракеты большой грузоподъёмности при умеренных затратах. В NASA его рассматривают как фактор, способный резко изменить расстановку сил в космической индустрии. Проверить, так это или нет возможно только на практике — после улучшения существующих методов его наработки. опубликовано econet.ru
Источник: https://econet.ua/
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.Экология жизни. Психология: Почему вас хронически преследуют НЕУДАЧИ В ЛИЧНЫХ ОТНОШЕНИЯХ, и никак не удается создать...
25.11.2024 7328Экология здоровья. Изометрическую гимнастику называют фитнесом для занятых, так как она не занимает много времени, не...
26.11.2024 6994Экология здоровья: АУТОФАГИЯ✅ - это процесс «самопоедания», при котором ваше тело переваривает поврежденные клетки....
26.11.2024 6948Экология жизни. Психология: В настоящее время принято быстро обижаться на всё и всех. Это несложно и даже приносит...
26.11.2024 6910Экология здоровья. Конъюгированная линолевая кислота является комплексным соединением изомеров линолевой...
26.11.2024 6680Экология жизни. Психология: Замечали ли вы, что, находясь в состоянии волнения, ожидания чего-либо, волнуясь или...
26.11.2024 6260Экология сознания. Дети: Когда ребенок рождается, многие видят в нем «чистый лист». Но это не так. В нем уже есть...
26.11.2024 6226Экология здоровья. Иранскую (а также афганскую и курдскую) пряность асафетида на родине называют инг, ферула...
26.11.2024 5994Рецепты здоровой еды: Сегодня готовим хрустящие тминные палочки из теста без дрожжей. Соленая выпечка из пресного...
26.11.2024 5558
Добавить комментарий