XXI a. alchemija: mokslininkams pavyko vandenilį paversti metalu

Du Makso Planko instituto (Vokietija) mokslininkai įsigudrino vandenilį paversti metalu. Išmanantiems chemija galbūt iš pirmo žvilgsnio pasirodys – anoks čia stebuklas! Juk iš esmės vandenilis, kuris priskiriamas šarminių metalų grupei, tam tikromis sąlygomis turėtų pasižymėti metalo savybėmis. Tiesa, to pademonstruoti su cheminiu elementu, kurio visatoje yra daugiausiai, kol kas dar niekam nėra pavykę.

Viskas priklauso nuo to, kaip traktuosime sąvoką „metalas“. Yra keletas kertinių charakteristikų: metalai yra puikūs elektros ir šilumos laidininkai, jie gali būti kažkiek lankstūs, o tai reiškia, jog tam tikromis sąlygomis jie turėtų egzistuoti kaip kietos agregatinės būsenos medžiagos.

Vandenilis – kietos agregatinės būsenos??? Laidus šilumai ar elektrai? Nors mėgino daugelis, pademonstruoti šias savybes (laidumą, lankstumą ar net kietą agregatinę būseną) su vandeniliu, kaip jau minėjome, nėra pavykę niekam. Tačiau Michailas Jeremecas (Mikhail Eremets) ir Ivanas Trojanas (Ivan Troyan) žurnale „Nature Materials“ paskelbė, jog jiems tai pavyko. Kaip?

Mokslininkai šiek tiek vandenilio patalpino specialioje deimantinėje kameroje, kur, pasitelkę lazerį ir elektrodus, galėjo matuoti vandenilio skaidrumą ir elektrinę varžą. Po to kambario temperatūros vandenilio mėginiui eksperimentatoriai slėgį padidino iki 220 gigapaskalių. Vandenilis prarado skaidrumą ir ėmė demonstruoti laidininko savybes.

Kitame eksperimento etape slėgis buvo padidintas iki 260 gigapaskalių, o aplinkos temperatūra smarkiai sumažinta (iki 30 kelvinų arba maždaug -243ºC). Elektrinis laidumas padidėjo dar 20 proc. Anot tyrėjų, tai įrodo, jog jiems pavyko pademonstruoti metališkąsias vandenilio savybes.

Žinoma, mokslininkų eksperimentus validumo sumetimais kolegoms reikės pakartoti ir gauti tokius pat rezultatus. Be to, kolegos iš viso pasaulio, ko gero, dar ilgai diskutuos, mėgindami sutarti, ar pademonstruotosios savybės iš tiesų yra pamatinės metalų savybės.

Tačiau įdomiausia yra tai, jog eksperimentatoriams visgi pavyko kambario temperatūros vandenilio dujas paversti elektros laidininku – užteko tik pakeisti (padidinti) slėgį. Medžiagų mokslo ekspertai jau seniai dairosi superlaidininkų, kurie elektros srovę dideliais nuotoliais galėtų perduoti be didesnių nuostolių. Ironiška, tačiau galbūt toks jau seniai „guli“ tiesiog po ranka?