金属氢和钻石可能是用塑料做的

一个简化的实验方法研究液态金属氢已经由一个国际研究小组开发的。¹科学家们声称,他们已经将塑料变成氢气和碳使用强烈的激光产生破碎压力和高温,将这些元素转换成钻石和液态金属。新的研究结果可能在行星科学和材料合成有着重要的应用。

我们先前表明塑料形成钻石在高压力²现在我们试图了解发生了什么氢的同时,“说尼古拉斯·哈特利在美国SLAC国家加速器实验室。的氢的压力我们达到像一个金属等金属氢形成木星和土星的内部,其磁场的起源。还有人建议金属氢超导体,这使得它非常有趣的材料为可能的应用研究在地球上。”

但是压缩氢敷金属不是一件容易的事。的主要挑战是双重的:使用氢和看到它在做什么,”指出哈特利。“第一个是这里我们试图解决的,而不是使用纯氢气,这是很难包含或高压,我们使用塑料,可以让我们先从一个相当高密度的氢原子。同时,使第二个问题更加困难。我们使用的主要方法,研究发生了什么是x射线衍射。不幸的是,原子与电子给更多的信号比原子更少,因此,在我们的案例中,碳比氢更容易看到的是36倍。”

哈特利说,即使他们使用的非常明亮的x射线,他们不能看到氢原子。相反,我们寻找的作用,氢对碳的行为,”他说。从我们的模拟,我们可以告诉它不是与碳混合在一起。

大卫Ceperley来自伊利诺伊大学香槟分校的我们,谁没有参与这项研究,指出团队受到普通塑料-聚苯乙烯和聚乙烯-强烈的激光束。这导致冲击压缩样品大约150万个大气压的压力和5000°C,”他补充道。研究人员观察到,氢和碳的塑料是分为钻石和他们认为的是液态金属氢。他们推测,他们可以测量氢的属性使用各种新的实验技术。如果是这样,这是一种新的学习方式气态巨行星的内部与其他元素与氢混合。

哈特利解释说,当塑料目标是受激光,表面变得很热,它爆炸,给其余的材料巨大的压力。但它只能在这样的高压停留很短的时间——在一个纳秒——因此我们使用一个更快x射线脉冲在爆炸之前,看看会发生什么。“这些实验结合从头开始模拟为金属氢的形成提供了间接的证据,哈特利说。

然而,但并不是每个人都相信。“结合实验间接证据和理论并不是一个很好的方式获得新的信息,”说亚历山大Goncharov在美国卡内基科学研究所。的理论可能是简化和氢的实验根本不记录。

杜米尼克克劳斯在德国罗斯托克大学,他也参与了研究,指出,除了描述如何获得液体金属氢从简单的塑料,他和他的同事所描述的方式使用他们的观察来精确描述金属氢在未来。”例如,通过添加高分辨率x射线非弹性散射方法现在可以在x射线自由电子激光,”他说。”这样的测量是不可能与当前高度复杂的示例环境涉及纯氢。

哈特利表示赞同:“这是正确的,我们没有测量任何新的金属氢的性质在这项研究中,但我们不相信任何人在我们面前表明塑料将是一个合适的起点,甚至试着衡量这样的事情。”

克劳斯说,这已经被激烈讨论是否间接证据足以证明金属氢的存在。“答案很简单,就目前而言,没有其他已知的场景,是符合我们的实验观察。在《科学》杂志上,你永远不会达到绝对的确定性模型的有效性。这只是可能完全拒绝理论与实验如果他们是不相容的。