中科院成功合成金属氢!喜摘“高压物理圣杯”(2)
此外,金属氢的超高能量密度在航空航天领域有着广泛的应用。例如,如果使用金属氢作为火箭燃料,理论比冲可以达到1700秒左右,这几乎是目前氢氧发动机的比冲。 4倍最高能量密度,可轻松实现单级火箭入轨,带来太空发射能力革命。
正是因为有如此多的“超级大国”,80多年来,全世界的研究人员都在争先恐后地试图将这一预测变为现实。然而,金属碘、金属硫等材料虽然相继生产出来,但始终跟不上氢气,一直没有成功。就这样,金属氢逐渐获得了“高压物理学的圣杯”的称号。
幸运的是,这个圣杯终于我们为祖国的鲜花感到自豪。中国科学院是我国科学研究的前沿阵地,也是我国最重要的科研基地之一。近年来,中科院科研成果数不胜数,推动了我国科学研究的发展和进步。那么,为什么只有中国科学院取得如此重要的研究突破?
将氢转化为金属有多难?首先,我们想谈谈它的制造过程。 ''金属氢的生产有几个步骤。首先对氢气施加压力使其成为液态,然后由液态变为固态。在此前的专访中,中科院高能物理研究所研究员刘鹏告诉记者,“固态与金属态不一样。只有具有导电特性的金属才能称为氢。”
氢可以导电,构成氢分子的化学键打开成为单个氢原子。用一个不恰当的比喻,氢分子就像孩子们手拉手围成一个圆圈,打开一个化学键就是让他们松开手,变成一个单独的个体,氢原子。由于大量电子在原子周围自由运动,当这些电子有方向运动时,就会产生电流,即可以导电。
自然,化学键不是很打开很容易,需要很大的外力。据 Silvara 和他的博士后研究员 RangaDias 介绍,他们在进行实验时,将样品置于高达 495 吉帕(约 488 万个大气压)的压力下,这个值甚至超过了地心。压力值。获得这种压力更是难上加难。
所以,现阶段只有我国在新一代火药领域取得了诸多突破,连美国都无法稳定合成氢气或纯氮气。中国在新一代火药领域的实力可以说是相当全面,领先世界,为世界自豪。未来将用于高能战区、核武器常规装药和高能固体推进剂。它也将成为国家的核心威慑力量。我们的研究团队不仅赢得了圣杯,还将在新材料领域掀起中国风。在金属氢技术领域,中国将引领划时代的变革。
文章来源:《高压物理学报》 网址: http://www.gywlxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0715/574.html
上一篇:调皮松鼠爬高压线上,不小心触电成了挂腊肉,
下一篇:Nature Geoscience:石英包裹体揭示下地壳与高压熔体