Odborný svět rozbouřila zpráva o tom, že se konečně podařilo vyrobit kovový vodík. Je to jako splněný sen. O vytvoření kovového vodíku vědci sní už od roku 1935, kdy teoretičtí fyzici předpověděli jeho existenci. Teoreticky to není zase tak složité. Stačí nesmírnou silou stlačit vodík a ten by měl vytvořit kovové skupenství – v němž by měl vést elektřinu, a také být supravodivým při pokojové teplotě. Kovový vodík by rovněž leccos prozradil planetárním vědcům o nitru plynných obrů, jako je například Jupiter. Takové planety by vlastně měly být plné kovového vodíku. Stručně řečeno, udělat kovový vodík by bylo cool.
Fyzici z Harvardu Ranga Dias a Isaac Silvera nedávno ohlásili, že se jim to skutečně povedlo. Že stlačili plynný vodík tak intenzivně, až vznikl kovový vodík. Už když ale loni v říjnu (2016) vyvěsili rukopis svého článku na serveru arXiv, tak se okamžitě setkali s kritikou. Definitivní verzi jejich publikace před pár dny zveřejnil časopis Science, ale podle skeptických vědců se v obsahu článku změnilo jen velmi málo. V tuto chvíli celá řada odborníků pochybuje o tom, že Dias a Silvera skutečně vytvořili kovový vodík.
Tým zpravodajství Nature News oslovil pět expertů a nikdo z nich nevěří, že to Dias a Silvera zvládli. Podle Paula Loubeyreho je zmíněná vědecká studie nepřesvědčivá. Jestli mají pochybovači pravdu, tak by se Dias se Silverou stali součástí dnes již dlouhé historie neúspěchů s kovovým vodíkem. Sami údajní autoři kovového vodíku ostatně přiznali, že raději hned publikovali své první pozorování, a až teď budou vytvořený materiál dále důkladněji testovat.
V posledních letech jsme svědky dalších a dalších pokusů o vytvoření kovového vodíku. Vědci po celém světě dramaticky drtí vodík v diamantových tyglících ohromnými tlaky, které přesahují tlak v samotném středu Země. Jenže zatím marně. Takové experimenty jsou dost choulostivé a velmi náchylné k chybám. Badatelům se už povedlo vytvořit nějaké materiály, nikdy ale zatím neprokázal, že to je poctivý, nefalšovaný a lesklý kovový vodík, který odráží světlo.
Dias a Silvera tvrdí, že stlačili vodík tak silně, jak se to ještě nikomu nepovedlo. Svou diamantovou nádržku na vodík umístili do kryostatu, díky němuž mohli ochladit stlačovaný vodík na teplotu těsně nad absolutní nulou. S pomocí ještě dalších technických vylepšení dokázali stlačit vodík tlakem 495 miliard pascalů (495 GPa). To je zhruba 5 milionů atmosfér. Podle Silvery se vzorek vodíku stal lesklým, což by mělo být důkazem vytvoření kovového vodíku.
Svět ale zůstává dost skeptický. Například podle geofyzika Alexandera Goncharova z Carnegie Institution for Science ve Washingtonu DC prý není vůbec jasné, že Dias se Silverou vyrobili kovový vodík. Goncharov se domnívá, že by to klidně mohl být oxid hliníku z experimentálního zařízení. Podle Paula Loubeyreho a řady dalších mají Dias a Silvera problémy s kalibrací přístrojů a přeceňují proto tlak, kterého v experimentu dosáhli. Oba vědci si ale stojí na svém a mají i podporu Harvardu. Kdo by ostatně nechtěl mí první kovový vodík v historii této planety?
Video: Making metallic hydrogen at Harvard
Video: Kreslené vysvětlení principu od Amit Sengupta
Literatura
Nature News 26. 1. 2017, Science online 26. 1. 2017.
Do kosmu na metalický vodík
Autor: Martin Tůma (29.09.2011)
První svazek antivodíku pro hyperjemnou spekroskopii
Autor: Stanislav Mihulka (06.02.2014)
Skotští milovníci extrémů se dostali na dohled kovovému vodíku
Autor: Stanislav Mihulka (13.01.2016)
Diskuze:
Kde berou jistotu, že nevyrobili zemní (střevní) plyn či ropu jako v Hermann Goehring werke? C + 2 H2 = CH4
Josef Hrncirik,2017-02-26 12:22:25
Dr.Hérostratos vyhrožuje, že pokud neobdrží Hohlraum i terčík z kvalitní slitiny DT, nemůže zaručit vyždíření (vyžíhání) NIF (Národního Divadla) do konstantní hmotnosti.
Josef Hrncirik,2017-02-08 14:20:15
A existuje
Mojmir Kosco,2017-02-03 07:54:42
vůbec Harward ? Snad k potvrzení nebo vyloučení existuje nějaká metodika ? Přinejmenším 3x zopakovat různými týmy .Jinak to je náhodné a neprokázané .
Re: A existuje
Jan Valečka,2017-02-03 14:33:32
Hehehe, to jste mě skutečně pobavil. To by jistě bylo krásné, kdyby to takhle fungovalo, ovšem není tomu tak. Reprodukovat něčí výzkum Vám nic nepřinese, žádný nový článek z toho nekouká. Pokud na tom chcete stavět a rozšiřovat, tak ano, ale pak budete publikovat další výsledky až z toho navazujícího výzkumu (i když v tomhle případě by se to ven určitě pustilo rychle). A někdy to nezávislý tým nemůže zopakovat prostě proto, že je na to potřeba příliš drahá infrastruktura. Nezávislé ověření dat třeba z LIGO nebo LHC stejnou metodou prostě není kde udělat. Jinak s reproducibilitou výsledků jsou přinejmenším v biologickém výzkumu značné problémy a nikdo moc neví, co s tím.
A už bych to utajoval...
Marcel Brokát,2017-02-01 12:54:53
Představivost mně jede naplno a říkám si, co se asi tak stane s kilogramem kovového vodíku v nějaké nádobě, v nějaké laborce, který se fázovým přechodem rozhodne se zase státi plynem...
Re: A už bych to utajoval...
Vít Výmola,2017-02-01 12:59:23
A já to vím :). Uvolní se 216 MJ energie, tedy asi jako z 50kg TNT, a laboratoř přestane existovat v podobě, jakou ji výzkumníci znali.
Re: Re: A už bych to utajoval...
Marcel Brokát,2017-02-01 13:18:56
hmmm, otázkou je jak rychle by ten proces probíhal a zda v celém objemu najednou, stejně tak by se část energie mohla spotřebovat na překonání vazeb kovového vodíku, taky by se asi místně ochladilo, no zajímavé...
Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Vít Výmola,2017-02-01 13:31:57
Právě ne, naopak ty vazby mají v sobě energii, kteá by se při rekombinaci uvolňovala. Jde navíc o exotermální reakci s teplotou téměř 7000K. Šlo by asi o rychlý proces a v celém objemu, snad jedině, že by se část stihla rozptýlit. Těžko říct.
O kovovém vodíku se uvažuje jako o raketovém palivu, už to o něčem svědčí.
Re: Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Marcel Brokát,2017-02-01 14:19:09
no nevím, pokud se jedná o fázový přechod I. druhu, mění se skupenství, což se asi jedná, potom expanze není exotermický děj, ale endotermní... takže teplo se z okolí odčerpává...
ad raketové palivo - tady jde ale asi o chemickou reakci, okysličování = hoření. To je podle mne něco jiného....
Re: Re: Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Vít Výmola,2017-02-01 14:26:58
Určitě ne. U raketového využití se neveze a nepoužívá žádné okysličovadlo, energie se čerpá pouze z rekombinace. Dobře a přehledně je to popsané tady:
https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/9569212/Silvera_Metallic.pdf
Re: Re: Re: Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Marcel Brokát,2017-02-01 14:57:29
Well these are things in this world, so yeah, the uniqueness of metallic hydrogen is obvious... :-)
laborka by se asi vypařila ... :-), zajímavé, se nedivím, že jsou z toho na větvi
Re: Re: Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Josef Šoltes,2017-02-01 23:33:24
Ehm, není to u vodíku náhodou naopak? Že se při roztahování zahřívá a při stlačování ochlazuje? Má totiž jako jeden z mála plynů záporný Joule-Thomsonův koeficient. Proto je také velmi nebezpečná jeho prudká expanze. Může se při styku s kyslíkem samovolně vznítit.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: A už bych to utajoval...
Josef Hrncirik,2017-02-06 20:48:03
Na to stačí i ev. místní adiabatická komprese.
J.T. koef. dá jen effekty 3. řádu oproti pyrotechnice plamene.
Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Michal Lichvár,2017-02-01 10:01:29
Chapem to spravne, ze ked sa raz stlaci vodik tak, ze zmeni skupenstvo na kovovy, tak uz zostane kovovy, aj ked bude normalny?
Znamena to, ze raz by som mohol mat na stole tazitko z vodiku? :)
A znamena to tiez, ze metalicky vodik z jupitera by sa dal tazit? Tz. ludstvo tam ma obrovske zasoby paliva na medzihviezdne lety?
Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Roman Gramblička,2017-02-01 10:21:22
Tak to silně pochybuju, kovový zůstane jen za toho tlaku, který jej vytvořil. Ostatně, nenapadá mně mechanismus, přírodní zákon, který by to umožňoval. Tak mně napadá, co vlastně může za to, že prvky jako vodík, kyslík či fluor mají za běžného tlaku tak nízkou? Předpokládám, že nejspíš jejich elektronová konfigurace........
Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Michal Lichvár,2017-02-01 10:55:39
No podla toho posledneho videa je to prave tak, ze zostava metalicky.
v case 1:15 je tam nejaky brept, ale ja tam rozumiem: "do you know what is more suprising about this experiment? The hydrogen metal (?remain?) metalic even when pressure is taken off"
Re: Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Alexandr Kostka,2017-02-01 15:07:22
Měl by zůstat v kovové formě až do určité mezní teploty, kdy nastane opětovné zplynování. Což ovšem dává valmi zajímavé efekty, až se elektromobilu se supravodivým motorem (a ideálně se superkondenzátorem jako zdrojem elektřiny) zadře ložisko. Motorek se ohřeje, vodík přejde v plyn, při rozpojení okruhu bude určitě jiskra.. A kusy vozítka doletí až za hory a doly.
Re: Re: Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Vít Výmola,2017-02-01 15:22:44
Jiskry ani netřeba, viz. diskuze a odkaz výše. :)
Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Vít Výmola,2017-02-01 12:12:56
Ba právě naopak. Podle předpokládů a vypočtených vlastností je takto vytvořený kovový vodík metastabilní a zůstane v tomto stavu i za normálních tlaků a teplot. Do původní nekovové formy přechází po překročení nějakých kritických hodnot tlaku a teploty. Za normálního tlaku by to mělo být 500-1000C (nebo tak nějak).
Předpoklad a realita můžou být rozdílné věci, takže se těšme na nadcházející experimenty. Údajně, ale opravdu údajně, už ve zmiňované laboratoři vzorek kovového vodíku ze svěráku vyndali a kovový zůstal, prozatím ovšem pořád za hlubokého podchlazení.
Re: Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
,2017-02-01 12:51:21
Kde sa dá to ťažítko predobjednať? Beriem rovno tri :D :D :D
Re: Re: Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Libor Zak,2017-02-01 13:40:16
Obávám se, že i kdyby to byla pravda a povedlo se jim kovový vodík vytvořit, cena bude podobně jakou u všech nových materiálů astronomická. Kilogramové těžítko by tak v nejbližších letech stálo tolik, co dvě letadlové lodě.
Re: Re: Re: Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
,2017-02-01 14:24:11
V takom prípade musia dve stačiť :(
Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Jiří Svejkovský,2017-02-01 11:07:32
Vzhledem ke stlačení protonů těsně k sobě bude to těžítko opravdu dost těžké. A je otázka, jak bude stabilní, kovová vazba přecejenom potřebuje dost prostoru a ten tady nemá. Snad nějaká Van der Waalsova síla by to pohromadě udržet mohla.
Lithium má jenom o dva protony víc a taky drží. Ale je měkké.
Re: Re: Kovovy vodik pri izbovej teplote?
Vít Výmola,2017-02-01 12:07:56
Kovový vodík (jenom nevím, jestli tekutý nebo pevný) má předpokládanou hustotu 0.7g/cm^3, což není vůbec nic těžkého.
Při kompresi H2 na hustotu 0,7 při použití hydrogenačního katalyzátoru v pokoji v Herrmann Goehring Werke při ideálním chování vynaložili pouhých 11 MJ/kg
Josef Hrncirik,2017-02-04 20:13:44
Při arcatomovém svařování dílů A2 jsme na atomizaci 1 kg H2 potřebovali 220 MJ/kg
Josef Hrncirik,2017-02-04 20:18:07
Hustota metal vodíku ja analogie Li = 0,07; Be = 0,23; H- ion v BeH2 = 0,15; v LiH zdánlivě = -1,1; kompromisně též = 0,15
Josef Hrncirik,2017-02-06 19:26:22
Z ionizační energie H+ = 14 V; Li+ = 5 V bych věštil hustotu mřížky H metalu až 2,96 g/ml
Josef Hrncirik,2017-02-06 19:30:33
Již Hermes Trimegestes věděl, že vhodným stlačením čehokoliv dostaneme cokoliv
Josef Hrncirik,2017-02-06 19:33:23
Abych narval kompresí do 1 kg H2 hustoty 0,07 kg/l energii 220 MJ/kg a vyrobil H metal hustoty 0,7 kg/l musel bych překonat průměrný protitlak 2,8 TPa. Soudruzi z DARPA, tudá nět!
Josef Hrncirik,2017-02-06 19:44:27
Pokud však potenciál roste až podle Lennard - Jonesova 12-6 potenciálu vůči r, tj. ůměrně (ró**4-ró**2), obávám se že nutno stlačit na 150 TPa a možná Vám ještě nezačnou pomáhat metalické vazby
Josef Hrncirik,2017-02-06 20:19:00
Výroba heavymetal H je prostá jako zvětšování briliantů CVD napařováním. Dostatečně velký dobře vychlazený blok heavymetal H lze libovolně zvětšit střídavou depozicí p+ a beta záření; p+ +e- = H
Josef Hrncirik,2017-02-06 20:25:56
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
