笔趣阁 > 科幻小说 > 建设人类宇宙 > 第二百零六章 金属氢
    460金属氢

    张冲志一听这话,两眼一下亮了起来,他知道曹直能对自己说有重大影响,一定是很有价值的发现,忙问:“是对亚稳定态有影响吗?”

    曹直肯定地点头说:“的确是这么样!”

    氢可以压缩成金属的理论,起源于4035年,这主要是因为极端压力可以使氢的分子键拆键,由绝缘分子相转变为原子相,从而成为金属氢。

    金属氢最受关注的特性是超导,按照计算,氢气如果在常温下被压缩成金属态,也能够在常温环境下稳定维持这一状态,同时还有超导特性,这意味着常温超导的实现。

    这就会产生巨大的影响,如果金属氢可以批量生产,人类可以摆脱庞大、复杂的制冷系统。

    只要在人类能够正常生活的环境下,能够维持持超导状态,就可以实现超导装置小型化。

    张冲志立刻想到正在研制中的电磁炮、粒子炮和激光炮,用金属氢制造闭合超导线圈,就能长期无损耗地存储电磁能,而不需要在射击前进行储能。

    能量越高蓄能时间越长,有的长达几分钟到几十分钟甚至数小时。如果金属氢实现常温超导,就可以做到随时瞄准发射,这是一种质的变化。

    另外金属氢用来输电,效率可达到99.17%以上,用超导体做成的发电机使总重缩减90%,同时将输出功率提高几十倍,可以让战斗机、飞船等机体大幅减重,提高载荷效率,等等。

    张冲志忙问道:“具体效果是什么?”

    曹直这时站了起来,高兴地说:“可以让金属氢在一万个大气压下,也就是1GPa下,在常温下维持亚稳定状态!”声音中透露着一种兴奋。

    张冲志也高兴地站起来,拍拍曹直的肩膀说:“这真是一个好消息,走我们去实验去看看!”

    说完迈步向外走去,曹直忙小跑跟上。

    早在4025年,贝纳就提出,任何物体如果受到巨的大压力,都能变成金属。

    与氢同族的其它元素锂、纳、钾、铷、铯、钫都是金属,有人就猜测氢是不是也有一个金属态。

    4035年有理论证明氢存在金属态,从上世纪40年代开始,新陆国、大通古斯国、长岛、东罗马国陆续投入大量人力物力研制金属氢。

    到上世纪70年代末累计建设了一百多个高压实验室,发现锗、硅、二氧化硅等物质,在不同压力下都出现了金属化相变。

    这使高压物理学理论得到飞速发展。

    当初计算只需要25GPa压力就可以产生金属氢,未能考虑到震动的非谐效应和反常化学成键,这导致固体氢被压缩到金属态之前,还要经历一系列的中间态。

    随压力设备越来越强,科学家却发现金属氢的出现还是遥遥无期,因为发现需要的压力越来越高。

    经过修正,将压力值调到200GPa。

    4072年大通古斯国高压物理研究所用等熵压缩法,发现在280GPa、720K条件下,氢密度随压力曲线存在拐点,认为这是做出了金属氧。

    4075年,大通古斯国高压物理研究所用金刚石锥顶容器挤压固体氢时,发现在100GPa,4.2K条件下,氢的电阻从1亿欧跳跃到100欧姆,认为成功制造了金属氢。

    但是也有人推测是因为掺杂金属的人工金刚石戳穿了固体金,直接与平板接触,所以导电。

    然而后来分析,70年代大通古斯国很可能是领先世界实现了氢的第四相,即分子金属相,至于压力数据才100GPa,很可能大通古斯国人自己推算不准导致的乌龙。

    因为当时的长岛人也观察到电阻从1.26亿欧下降到100欧。

    在80年代,新陆国卡内基实验室的轩辕裔科学家毛河光,将金刚石压锥改为对顶砧高压室(DAC)结构,在150GPa压强下观察到了相态的变化。而大通古斯国人失去了这一机会。

    进入42世纪,计算机及其辅助设备越来越高端,科学家们对更多复杂模型进行精确计算。

    于是金属氢形成的条件再次大幅提高,提出压力需要达到500GPa,而金刚石对顶砧高压室结构,最高只能的到350GPa,这让金属氢的出现几乎成了镜中花水中月。

    4117年新陆国人在对顶上进一步开发特殊的垫片和孔腔,对10微米直径、1微米厚的氢样品施加到500GPa压强,形成了一点金属氢,可以用显微镜去观察到。

    却在用激光照射测量压力时,可能是高压下钻石的晶格缺陷,造成瞬间崩解,钻石碎裂、金属氢挥发,这也表明500GPa压力下形成的金属氢无法在常温常压下存在。

    4119年轩辕国科技院极端环境量子物质中心团队,用金刚石对顶砧盒制造了150GPa压强,用脉冲激光加热制造出了3000k以上的条件,做出了液态金属氢。

    中心研究人员利用超快宽带超连续光谱探测到了样品的光学吸收,反射特征,揭示了流体金属氮和氘的光、电等物理特征,明确了流体金属氢和氘的存在区域,也说明氢需要经历相当宽的高温高压半金属区域才能够获得。