Vědci se blíží k vyrobení kovového vodíku
12.8.2016, Jan Vítek, aktualita
Po celém světě se pracuje na výrobě nových zajímavých materiálů, které by mohly mít ještě zajímavější vlastnosti. Jeden z takových je i metalický vodík, k jehož vytvoření vědci míří s použitím více přístupů.
"Moderní alchymisté" se tak snaží vytvořit z běžného materiálu velice vzácný kov, ovšem namísto úderů kladiva či hledání kamene murdců využívají výkonné lasery, elektrické impulzy a příslušné hi-tech vybavení. Jejich cílem také není vyrobit zlato, ale něco dosud naprosto neznámého, a to pevný metalický vodík. Pochopitelně nejde o jednoduchou záležitost, ale ta by mohla mít velice zásadní vliv na celé lidstvo a vědci mají k takovému materiálu prý už velice blízko.
Vodík je nejjednodušší prvek, z nějž nám hvězdy dokáží vyrobit helium a většinu dalších známých prvků. Vodík je tak základním stavebním kamenem - prvkem, z nějž byla vytvořena hmota a v podmínkách nám přirozeným existuje v plynné podobě. Nicméně stejně jako jiné látky dokáže vlivem tepla a tlaku měnit své skupenství a právě to metalické by mohlo být svatý grál, neboť vědci předpokládají, že by byl využitelný pro vytvoření supravodiče, který má jako takový nulovou impedanci. Supravodiče sice již existují a pracují třeba v zařízeních jako je LHC (Large Hadron Collider), ale pracují pouze při velice nízkých teplotách, zatímco kovový vodík by to měl zvládnout při pokojových teplotách.
Stejně jako jiné plyny můžeme vodík celkem snadno zkapalnět a pak i rovnou přeměnit ve vodíkový led. K metalickému vodíku by ale měla vést cesta extrémně vysokých teplot a tlaku. Nicméně i když je vodík ten nejjednodušší prvek, stále se přesně neví, jak se při extrémní teplotě a tlaku bude chovat. Co víme je to, že když nějaký prvek stlačíme dostatečně silně, stane se z něj kov, který je elektricky vodivý. Když se o to samé pokusíme s vodíkem, pak začnou páry jeho atomů tvořit komplexní celky, ale ne kov.
Dnes existuje několik postupů, kterými vědci zkoumají známé formy pevného vodíku a má se za to, že jeden z nich nakonec povede k vytvoření opravdového kovového vodíku. Nejstarší metodou je využití diamantové kovadliny, která dokáže s využitím dvou špičatých diamantů vytvořit tlak až 7,7 milionu atmosfér a právě díky ní byla objevena v roce 2011 čtvrtá fáze pevného vodíku, což ale bohužel nebyl kovový vodík.
Jiní vědci začali využívat silné lasery, kterými ve vzorcích tvořili vysoké teploty a tlaky, což přinášelo slibné výsledky, ovšem takto byl vyroben vodík jen v podobě tekutého kovu. Jiní zase rovnou kombinují diamantovou kovadlinu s lasery v naději, že vodíkový kov bude konečně pevný a bude pak i v pokojové teplotě. Pokud to nebude fungovat, ještě tu máme Sandia National Laboratories, kde začali využívat takzvanou Z Machine (viz foto), jež vytváří intenzivní dávky elektrické energie, která zatlačí kovový plát do vzorku vodíku velice vysokou rychlostí. Vědci tak očekávají, že po čtyřech nalezených fázích pevného vodíku už bude konečně následovat kovový vodík.
Čili ono v tomto oboru skutečně v zásadě záleží na tom, "jak se do toho třískne". Dle celosvětového souznění vědců má vodík v kovovém stavu existovat i v přírodě, a to rovnou v našem systému. Dostat se k němu je však nemožné, neboť má být uvnitř plynných obrů Saturn a Jupiter, což má vysvětlovat některé jejich neobvyklé vlastnosti. Možná že se o tom již brzy dozvíme více díky sondě Juno, která již začala kroužit kolem Jupiteru.
K čemu by nám takový supravodivý materiál pracující při pokojových teplotách byl? Otázka spíše je, k čemu ne? Revoluční by mohly být dopravní prostředky využívající supravodivé levitace, dále tu je možnost zcela bezztrátového vedení elektřiny, což by ji umožnilo vyrábět daleko od místa její spotřeby, nebo její snadné ukládání, pak samozřejmě v počítačové technice, pro pohon lodí a vlaků (magneto-hydro-dynamický pohon). Dostupné supravodiče by tak z velké části vyřešily energetickou otázku a pomohly by i ve snaze chovat se k naší planetě šetrněji.
Zdroj: Extremetech
Vodík je nejjednodušší prvek, z nějž nám hvězdy dokáží vyrobit helium a většinu dalších známých prvků. Vodík je tak základním stavebním kamenem - prvkem, z nějž byla vytvořena hmota a v podmínkách nám přirozeným existuje v plynné podobě. Nicméně stejně jako jiné látky dokáže vlivem tepla a tlaku měnit své skupenství a právě to metalické by mohlo být svatý grál, neboť vědci předpokládají, že by byl využitelný pro vytvoření supravodiče, který má jako takový nulovou impedanci. Supravodiče sice již existují a pracují třeba v zařízeních jako je LHC (Large Hadron Collider), ale pracují pouze při velice nízkých teplotách, zatímco kovový vodík by to měl zvládnout při pokojových teplotách.
Stejně jako jiné plyny můžeme vodík celkem snadno zkapalnět a pak i rovnou přeměnit ve vodíkový led. K metalickému vodíku by ale měla vést cesta extrémně vysokých teplot a tlaku. Nicméně i když je vodík ten nejjednodušší prvek, stále se přesně neví, jak se při extrémní teplotě a tlaku bude chovat. Co víme je to, že když nějaký prvek stlačíme dostatečně silně, stane se z něj kov, který je elektricky vodivý. Když se o to samé pokusíme s vodíkem, pak začnou páry jeho atomů tvořit komplexní celky, ale ne kov.
Dnes existuje několik postupů, kterými vědci zkoumají známé formy pevného vodíku a má se za to, že jeden z nich nakonec povede k vytvoření opravdového kovového vodíku. Nejstarší metodou je využití diamantové kovadliny, která dokáže s využitím dvou špičatých diamantů vytvořit tlak až 7,7 milionu atmosfér a právě díky ní byla objevena v roce 2011 čtvrtá fáze pevného vodíku, což ale bohužel nebyl kovový vodík.
Jiní vědci začali využívat silné lasery, kterými ve vzorcích tvořili vysoké teploty a tlaky, což přinášelo slibné výsledky, ovšem takto byl vyroben vodík jen v podobě tekutého kovu. Jiní zase rovnou kombinují diamantovou kovadlinu s lasery v naději, že vodíkový kov bude konečně pevný a bude pak i v pokojové teplotě. Pokud to nebude fungovat, ještě tu máme Sandia National Laboratories, kde začali využívat takzvanou Z Machine (viz foto), jež vytváří intenzivní dávky elektrické energie, která zatlačí kovový plát do vzorku vodíku velice vysokou rychlostí. Vědci tak očekávají, že po čtyřech nalezených fázích pevného vodíku už bude konečně následovat kovový vodík.
Čili ono v tomto oboru skutečně v zásadě záleží na tom, "jak se do toho třískne". Dle celosvětového souznění vědců má vodík v kovovém stavu existovat i v přírodě, a to rovnou v našem systému. Dostat se k němu je však nemožné, neboť má být uvnitř plynných obrů Saturn a Jupiter, což má vysvětlovat některé jejich neobvyklé vlastnosti. Možná že se o tom již brzy dozvíme více díky sondě Juno, která již začala kroužit kolem Jupiteru.
K čemu by nám takový supravodivý materiál pracující při pokojových teplotách byl? Otázka spíše je, k čemu ne? Revoluční by mohly být dopravní prostředky využívající supravodivé levitace, dále tu je možnost zcela bezztrátového vedení elektřiny, což by ji umožnilo vyrábět daleko od místa její spotřeby, nebo její snadné ukládání, pak samozřejmě v počítačové technice, pro pohon lodí a vlaků (magneto-hydro-dynamický pohon). Dostupné supravodiče by tak z velké části vyřešily energetickou otázku a pomohly by i ve snaze chovat se k naší planetě šetrněji.
Zdroj: Extremetech
