Երեքշաբթի , Սեպտեմբեր 19 2017
Գլխավոր / ՆՈՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ / Քիմիկոսները մետաղական ջրածի՞ն են հայտնաբերել

Քիմիկոսները մետաղական ջրածի՞ն են հայտնաբերել

Ավելի քան մեկ դար առաջ գիտնականները խոսում էին ջրածինն այնպիսի մի նյութի փոխակերպելու մասին, որը օժտված է մետաղական հատկություններով: Գերմանացի երկու քիմիկոսներ արդեն հայտարարել են, որ իրենց դա գործնականում հաջողվել է իրականացնել, սակայն գիտական հանրության որոշ ներկայացուցիչներ այդ առթիվ որոշ կասկածներ են հայտնում:

19-րդ դարի վերջին, քիմիայում պարբերականության օրենքի ստեղծումից հետո, քիմիկոսները սկսեցին ենթադրություններ անել, որ ջրածինը, որով սկսում է Մենդելեևի պարբերական համակարգը, և որը գտնվում է նույն խմբում ինչ ալկալիական մետաղները պետք է ինքն էլ մետաղական հատկություններ դրսևորի:

1935թ.-ին Եվգենի Վիգները(Eugene Wigner) և Հիլարդ Բելլ Հանինգտոնը (Hillard Bell Huntington) կանխատեսեցին, որ բարձր ճնշումների տակ (մոտ 25 ԳՊա) ջրածինը պետք է փոխակերպվի մետաղական հատկություններով պինդ նյութի: Սակայն դրանից հետո կատարված մի շարք փորձեր ցույց տվեցին, որ այդ ճնշումների դեպքում ջրածինը չի անցնում մետաղական վիճակի: Համեմատաբար վերջերս կատարված փորձերը, որի ժամանակ ճնշումը հասնում էր մինչև 100ԳՊա , ջերմաստիճանը` մոտ բացարձակ ջերմաստիճանին, թույլ տվեցին ենթադրել ջրածնի հնարավոր անցումը մետաղական վիճակի, սակայն, ինչպես կանոն, փորձարարների կողմից ներկայացված ապացույցներն այնքան էլ համոզիչ չէին:

Մետաղական ջրածնի ստացման հեռանկարը խիստ հետաքրքրություն է ներկայացնում ոչ միայն տեսության հաստատման համար, այլև զուտ գործնական առումով: Որոշ գիտնականներ գտնում են, որ մետաղական ջրածնի հետազոտումը հնարավորություն կտա ստեղծելու բարձրջերմաստիճանային գերհաղորդիչներ, որոնք կարող են աշխատել սենյակային ջերմաստիճանում: Ուրիշները ենթադրում են, որ մետստաբիլության շնորհիվ մետաղական ջրածինը կարող է էներգիապես էապես ավելի խիտ լինել, քան սովորական ջրածինը, ինչի շնորհիվ այն կարող է կիրառվել որպես խիստ արդյունավետ հրթիռային վառելանյութ:

Մայնց քաղաքի Մակս Պլանկի անվան քիմիական ինստիտուտի քիմիկոսներ Միխել Երեմեցը (Mikhail Eremets) և Իվան Տրոյանը (Ivan Troyan) համոզված են, որ նրանք առաջինն են, որոնք մետաղական ջրածնի գոյության մասին ստացել են առաջին հավաստի վկայությունները: Այդ հետազոտողները ջրածինը սեղմել են ալմաստե բջիջ-սալի վրա տեղադրված մոդիֆիկացված ալյումինի օքսիդից պատրաստած տակդիրի վրա: Նրանք կատարեցին լուսաթողում ստացված համակարգի միջով լազերային ճառագայթի անցման ժամանակ, ինչպես նաև ալմաստի մակերեսին կապված էլեկտրոդների միջև դիմադրության չափումներ:

Սենյակային ջերմաստիճանում 220 ԳՊա ճնշման տակ հայտնաբերվել է, որ խցում գտնվող ջրածինը կորցնում է թափանցիկությունը և դառնում է էլեկտրահաղորդիչ: Ջերմաստիճանի հետագա իջեցումը մինչև 30 K և ճնշման մեծացումը մինչև 260 ԳՊա հնարավորություն տվեց հետևելու ջրածնի էլեկտրահաղորդականության չնչին փոփոխություններին (մոտ 20%), ինչը ըստ Մայնցի գիտնականների, բնորոշ է մետաղական բյուրեղական ցանցով նյութերին:

Այնուամենայնիվ բերված ենթադրությունները չեն համոզում Կորնելսկի համալսարանից Արթուր Ռուֆին (Arthur Ruoff), որը հայտարարում է, որ սենյակային ջերմաստիճանից 30 K անցման ժամանակ մետաղական հաղորդականությամբ նյութերի մոտ դիմադրությունը փոփոխվում է ոչ թե տասնյակ այլ հազարավոր տոկոսներով: Գիտնականը կասկածում է, որ հաղորդականության նկատված փոփոխությունը կապված է ջրածնի և մակերես հանդիսացող մետաղի միջև ընթացող քիմիական ռեակցիայով: Նա նշում է, որ Երեմեցի և Տրոյանի հետազոտություններում կան ևս մի քանի վիճելի հարցեր:

Հարվարդի համալսարանից Ուիլյամ Նելլիսը (William Nellis) համաձայնվում է Ռուֆի հետ ստացված արդյունքների մեկնաբանությունների վիճելի լինելու հետ, հայտարարելով, որ նա չստացավ պատասխան այն հարցին, թե ճնշումից ինչպես են կախված տակդիր հանդիսացող նյութի լուսաթափանցիկությունը և էլեկտրահաղորդականությունը , միաժամանակ համարելով, որ Երեմեցի և Տրոյանի հետազոտությունները համոզիչ չեն և դրանք չեն ապացուցում մետաղական ջրածնի գոյությունը:

Աղբյուրը՝ Nature Materials, 2011, DOI: 10.1038/nmat3175

Հեղինակ՝ Արամ Հակոբյան

ԵՊՀ, Դեղերի տեխնոլոգիայի և էկոնոմիկայի ամբիոնի ուսումնական լաբորատորիայի վարիչ: Հայկական Քիմիական Բլոգի հեղինակ և ադմինիստրատոր: Հետևեք քիմիա-թվիթերին և գրեք քիմիա-ֆեյսբուք էջում:

Դիտեք նաև

Աշխատաշուկայում մեծ պահանջարկ վայելող նոր մասնագիտացումներ ԵՊՀ Դեղագիտության և քիմիայի ֆակուլտետում

Երևանի պետական համալսարանի Դեղագիտության և քիմիայի ֆակուլտետում բացվել է նոր բաժին, որտեղ կպատրաստվեն աշխատաշուկայում մեծ ...

Պատասխանել

Ձեր էլ. փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պարտադիր դաշտերը նշված են *-ով

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.