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Wenn Wasserstoff zum Metall wird
#1
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Wenn Wasserstoff zum Metall wird
Von Jan Oliver Löfken
Zwei US-Forscher wollen metallischen Wasserstoff in einer Diamantpresszelle erzeugt haben
[Bild: 221485515904.jpg]

Wie US-Forscher berichten, wurde in dieser Diamantpresszelle Wasserstoff enormen Drücken ausgesetzt und in ein Metall verwandelt.
© Ranga P. Dias & Isaac F. Silvera



Cambridge (USA) - [Bild: ff1f409784b94d5ca824f30ad9868a4c] Bereits 1935 wurde theoretisch vorhergesagt, dass sich Wasserstoff unter hohem Druck zum Metall verwandeln lässt. Mit aufwendigen Hochdruckexperimenten rückten mehrere Forschergruppen diesem Phasenwechsel immer näher. Nun berichten zwei amerikanische Physiker in der Fachzeitschrift „Science“, dass sie tatsächlich metallischen Wasserstoff bei knapp dem fünfmillionenfachen Atmosphärendruck erzeugt haben. Das wäre nicht nur ein Erfolg der Grundlagenforschung. Denn Wasserstoff-Metall gilt als ein Kandidat für einen Supraleiter, der bereits bei Raumtemperatur Strom ohne Widerstand leiten könnte. 

„Die Produktion von metallischen Wasserstoff war eine der großen Herausforderungen der Festkörperphysik“, schreiben Isaac Silvera und Ranga Dias von der Harvard University in Cambridge. Erst vor einem Jahr kamen Physiker im schottischen Edingburgh diesem Ziel schon sehr nahe, als sie bei 325 Gigapascal eine Vorstufe des metallischen Wasserstoffs erzeugten. Doch erst mit einer optimierten Diamantpresszelle konnten nun die Harvard-Forscher einen immensen Druck von 495 Gigapascal aufbauen, der sie zum Ziel führen sollte. 

Zwischen zwei hochreine Industriediamanten setzten die Wissenschaftler eine kleine, mit Wasserstoff gefüllte Kammer. Tief abgekühlt auf -268 Grad Celsius erstarrte der molekulare Wasserstoff und konnte zunehmend stärkeren Drücken ausgesetzt werden. Dabei ging der molekulare Wasserstoff in atomaren Wasserstoff über. Ab 335 Gigapascal verdunkelte sich die vorher transparente Probe, die Vorstufe des metallischen Wasserstoffs war erreicht. Und bei 495 Gigapascal veränderte der Wasserstoff abermals sein Aussehen und reflektierte einfallendes Licht. Silvera und Dias ermittelten eine hohe Reflektivität von mehr als 90 Prozent. Diese Eigenschaft ist typisch für Metalle und kann daher als ein erster Beleg für die Synthese von metallischen Wasserstoff interpretiert werden.

Nun ist zu erwarten, dass andere Arbeitsgruppen die Synthese von Wasserstoff-Metall reproduzieren und damit bestätigen wollen. Denn noch sind viele zweifelnde Stimmen zum amerikanischen Wasserstoff-Experiment zu hören. Doch sollte die Synthese von metallischem Wasserstoff tatsächlich wiederholt werden können, ließen sich weitere, theoretisch vorhergesagte Eigenschaften dieses Materials überprüfen. So könnte dieses Metall auch ohne permanenten Druck und Tiefkühlung stabil bleiben. Und vielleicht zeigt Wasserstoff-Metall tatsächlich einen Weg zu einem Supraleiter bei Raumtemperatur auf.
Lautlos ist die Wahrheit, wie der Staub in einem tönernen Gefäß, das Gefäß kann brechen, was bleibt ist die Wahrheit.....
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#2
Auch ich habe theoretische Betrachtungen angestellt, wie der Wasserstoff (Protium) seine Dichte ändern kann und damit fest wird.
Dabei bin ich vom von der Struktur des Atoms ausgegangen und mußte feststellen, daß seine Teilchen bzw. seine Teilchen-Systeme die gleichen waren wir beim Neutron - und ich denke, daß es unterbestimmten kosmischen Umständen diese beinahe Neutron (in Phase) tatsächlich geben könnte und so auch von Galaxie zu Galaxie reisen könnte - ich nenne es Trynom.
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#3
Wie genau soll das Reisen mit Hilfe von Trynomen gehen?
Lautlos ist die Wahrheit, wie der Staub in einem tönernen Gefäß, das Gefäß kann brechen, was bleibt ist die Wahrheit.....
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#4
(07.04.2021, 19:41)Eik schrieb: Wie genau soll das Reisen mit Hilfe von Trynomen gehen?

Bitte nicht Reise mit Hilfe von Trynomen - sondern allein deren Reise durch das Weltall - allerdings hauptsächlich nur zwischen den Galaxien - denn dort ist der Materie-Druck am geringsten!
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#5
(07.04.2021, 12:45)HBauer130250 schrieb: Auch ich habe theoretische Betrachtungen angestellt, wie der Wasserstoff (Protium) seine Dichte ändern kann und damit fest wird.

Hallo Herbert,

wir hatten das Phasendiagramm von Wasserstoff in der 12. Klasse:

   

Viele Grüße

Wolfgang
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