تم الحصول على ” الهيدروجين المعدني ” في المختبر لأول مرة، من خلال تعريضِ عينة من العنصر لضغوطٍ أعلي مما هو موجود في مركز الأرض، ورغم أن الحصول على هذا الشكل كان متوقعاً حدوثه منذ 80 عاماً، لكنه كان من الصعب تصنيعه لدى العلماء؛ حتى تم ذلك معملياً مؤخراً ليظهر على أرض الواقع.

فقد حقق اثنان من الباحثين في جامعة هارفارد هذا الانجاز باستخدام تقنيات بأحجار الماس؛ لضغط الهيدروجين إلى الحالة الصلبة في درجات حرارة منخفضة، حتى كان بإمكان هذه الذرات أن تزدحم و تُعبأ في مساحه صغيرة؛ لتبدأ تبادل الالكترونات.
تكوين سحابة مشتركة لتبادل الإلكترونات أشارتْ و أظهرتْ الانتقال إلى الحالة المعدنية، مما يجعل الهيدروجين برّاقا ومُوصِلا للكهرباء.

يقول( Jeffrey McMahon) في جامعة ولاية واشنطن في بولمان: « إذا كانت هذه التجربة قابلة للتكرار و النسخ، فإنّها بلا شك ستحل واحدة من أكبر المشاكل العالقة الرئيسية في الفيزياء في مجال التوصيل».

وكما علمنا من « عالم الكوانتم »وتطبيقاته على تحسين خواص المواد ، فإن هناك بداية لقيمة الضغط للصعود و الزيادة ، وللبقاء ثم الانتهاء؛ لضمان ثبات الحالة الفيزيائية لدي أي شخص، و هو بمثابة مدى للضغط يمكن أن يُصنع معمليًا . وُضعت التقديرات الأخيرة لضغط الهيدروجين للتحول إلى الحالة المعدنية ما بين [400 و 500 GPA] .

عندما تمكن العالمان« سيلفيرا ودياس» من تحويل الهيدروجين للحالة المعدنية، كان الضغط حوالي [ 495 GPA ] ؛ أي ما وراء[ 360 GPA ] و هو ما موجود في مركز الأرض الأساسية وهما كانا قادريْن على الحصول على مثل هذا الضغط العالي عن طريق سحق وصدم الهيدروجين بين طرفي اثنين من الصفائح المصنعة المسطحة لأحجار الماس .
ولمنع الماس من التصدع، تم صقل الماس بعناية لإزالة العيوب السطحية، وتسخينه لإزالة أي من الضغوط الداخلية المتبقية، و تم تغليفه بصفائح من الألومنيوم. وهو مركب من الصعب للغاية للهيدروجين أن يتسرب من خلاله [الأكسجين و الألومنيوم ].

عند تعريض الهيدروجين لضغوط منخفضة نسبيا، كان الهيدروجين الصلب مضغوطا و بشكل شفاف. كلما كثفت الضغط، بدأ يتحول لمادة مبهمة الشكل لونها أسود.
عند ضغط [495 GPA ] أصبح الهيدروجين لامعا وعاكسا، مشيرا إلى تحويله إلى معدن. [على الرغم من أن الباحثين لم يكونا متأكدين ما إذا كان صلبا أم سائلا] .

ويقول ( Ceperley ) في جامعة إيلينوي في أوربانا شامبين « ليس من المستغرب لنا أن يحدث ذلك – أعني: تم توقع هذه النظرية من قبل أي منذ 80 عاما – ولكن من الجميل أنهم في النهاية نظروا إليها على أرض الواقع، والآن يمكنهم البدء في الحصول على مزيد من البيانات الكمية حولها» .

ويتوقع الباحثون أن الهيدروجين المعدني قد يكون مُوصلا جيدا للكهرباء في درجات حرارة الغرفة العادية و المنازل، ومن الممكن في يوم ما، أن يكون في الضغوط العادية. وهذا يعني أنه يمكن أن يكون من المحتمل أن تستخدم لجعل الأسلاك فائقة التوصيل أكثر قوة ، التي تحمل الكهرباء مسافات شاسعة دون تشتيت. يخمن الفريق – أيضا- أن الهيدروجين المعدني يمكن استخدام طاقته الكثيفة والتي من الممكن استخدامها يوما ما لإنتاج وقود الصواريخ وسيكون إلى حد كبير أكثر قوة من أي شيء لدينا في الوقت الحاضر. [ ثورة كيف نضع الأشياء في الفضاء قريبة من خلاله] .

هذه المادة من الممكن أن تؤدي إلى تصنيع و تطوير اجهزة الكومبيوتر فائقة السرعه و ايضا ّ يمكن استخدامها كوقود للصواريخ!

المصدر: هنا

رابط المنشور على صفحتنا