З Днем знань!

З Днем знань!

  "Сьогодні наш Господь поблагословить Вас на цей новий навчальний рік, Ви ж, у свою чергу, старайтесь добрим навчанням та гідним,...

Навчання в Польщі

Навчання в Польщі

Через Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Рейтинг Scopus 2017

Рейтинг Scopus 2017

Прикарпатський національний університет третій рік поспіль отримує високі показники в рейтингу Scopus

 Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення колишньої астрономічної обсерваторії на горі Піп Іван.

c_680_500_16777215_00_images_naukova-robota_2017_74.jpgМайже через століття після теоретичного обгрунтування можливості існування металевого водню вченим з Гарвардського університету вперше вдалося отримати цей надзвичайно рідкісний і один з потенційно найцінніших матеріалів у світлі. Крім знайдення відповідей на деякі питання щодо фундаментальної природи матерії, це відкриття може "зрушити з місця" деякі напрямки досліджень, пов'язаних з високотемпературними надпровідниками.

"Отримання металевого водню є Священним Граалем фізики високих тисків" - розповідає керівник дослідників Ісаак Сільвера, - "Це перший зразок металевого водню, отриманий на Землі і коли ви дивитеся на нього, то бачите те, що ніколи раніше не існувало".

Для того, щоб отримати зразок металевого атомарного водню вчені впливали на звичайний водень тиском близько 500 гігапаскалів, що перевищує тиск в центрі Землі.

При рості тиску вище певної межі водень переходить у тверду молекулярну форму, у вузлах кристалічної решітки якої знаходяться молекули, що складаються з двох атомів. При подальшому підвищенні тиску зв'язки між атомами в молекулах руйнуються і водень переходить  у щільну форму атомарного металу.

Для того, щоб отримати нову форму водню, з штучного алмазу високої чистоти були виготовлені «пресформи» в яких повинен стискатися водень. Після того, як їх поверхні були відполіровані найретельнішим чином, вчені за допомогою атомно-силового мікроскопа провели їх перевірку на наявність дефектів, які могли б стати причиною втрати міцності і руйнування інструменту під час експериментів. Вченими було знайдено масу дефектів і якість поверхні було доведено до ідеального за допомогою методу травлення хімічно активними іонами. Поверхня робочих площин була вкрита шаром корунду, окису алюмінію, який перешкоджав проникненню молекул і атомів водню всередину кристалічної решітки алмазу.

Металевий атомарний водень, ймовірно,  є метастабільною речовиною - при зниженні тиску водень буде залишатися в металевому стані. Такий процес аналогічний утворенню алмазів під високим тиском зі звичайного вуглецю. Швидше за все цей матеріал є високотемпературним надпровідником, який зберігає свої властивості при кімнатній температурі.

Підтвердження такої властивості стане цілою революцією в області надпровідності, адже під час транспортування енергії втрати на подолання електричного опору провідників кабелів становлять близько 15 відсотків.  Якщо металевий водень можна буде використовувати в якості середовища передачі енергії на далекі відстані, то це докорінно змінить всю енергетичну галузь. Ще одним перспективним варіантом використання металевого водню є його використання в якості реактивного палива. На отримання металевого водню витрачається величезна кількість енергії, яка зберігається в його структурі. Під час повернення водню до молекулярного стану ця енергія знову вивільниться Тому атомарний водень можна вважати найпотужнішим видом реактивного палива – енергія, накопичена в ньому, в чотири рази перевищує хімічну енергію зразків сучасного реактивного палива. Застосування такого палива дозволить нам досліджувати зовнішні планети Сонячної системи та виводити на орбіту великі вантажі за допомогою простих одноступінчатих ракет.