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音频科普：-氢气也能作为超导材料吗-
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音频科普：-氢气也能作为超导材料吗-
好的，各位朋友大家好，欢迎收听《科学播报》。在材料科学领域，研究者们致力于寻找那些在极端条件下也能够展现良好性质的材料。例如，能在超低温下呈现零电阻性质的材料、具有超高能量密度的材料等等。寻找这些材料通常是从传统的成果中入手，但有一些研究者却把目光转向了我们所熟悉的、最简单的氢。
氢是元素周期表中最轻的一种元素，氢元素构成的氢气是最轻的气体。如果要将氢作为一种材料加以应用，就需要将标准状况下的氢气转换为固态氢或者液态氢。在传统方法下，这种转换需要极大的压力。早在上世纪三十年代，科学家就已经提出“金属氢”的构想。在极高的压强条件下，氢气可以呈现出金属的性质。但是，氢气本身很轻，容易泄露；化学活性又很强，极易与其他物质发生反应，因此很难在容器中保存，这就给加压带来了许多不利条件。在技术没有得到突破性进展的时期，“金属氢”一直只能是一种畅想。
近年来，科学家逐步掌握了一些理论上可行的制备“金属氢”的方法。例如，著名学术期刊《科学》上就刊载了来自哈佛大学的研究成果。研究者从加压容器上着手，他们使用特别打磨和加工的金刚石作为表面，防止氢气泄漏，确保顺利加压。另一方面，氢气样本本身被冷却到接近绝对零度，以避免其他因素的干扰。当压强增加到将近495万倍标准大气压时，容器中的氢开始出现反射率的变化。研究者认为，这个现象意味着氢分子的化学键被打开，形成排列有序的晶体。
然而令人遗憾的是，这一块在极端条件下才制成的“金属氢”，却因为后续操作的失误导致破坏。它可能就消失在容器里，或者是又转换回气体。也有科学家对此提出质疑，因为过去美国和德国都有研究者声称他们制成了“金属氢”，但实际上仍然停留在理论层面，那些结论都过于乐观。因此是否真正实现，还有待进一步的研究证实。但是无论如何，如果“金属氢”能够得到广泛应用，它很可能就是材料科学家们所寻找的理想超导材料，同时也是一种全新的高效能源。也正因如此，才有那么多的研究者要争夺这座“高压物理学的圣杯”。
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氢是元素周期表中最轻的一种元素，氢元素构成的氢气是最轻的气体。如果要将氢作为一种材料加以应用，就需要将标准状况下的氢气转换为固态氢或者液态氢。在传统方法下，这种转换需要极大的压力。早在上世纪三十年代，科学家就已经提出“金属氢”的构想。在极高的压强条件下，氢气可以呈现出金属的性质。但是，氢气本身很轻，容易泄露；化学活性又很强，极易与其他物质发生反应，因此很难在容器中保存，这就给加压带来了许多不利条件。在技术没有得到突破性进展的时期，“金属氢”一直只能是一种畅想。
近年来，科学家逐步掌握了一些理论上可行的制备“金属氢”的方法。例如，著名学术期刊《科学》上就刊载了来自哈佛大学的研究成果。研究者从加压容器上着手，他们使用特别打磨和加工的金刚石作为表面，防止氢气泄漏，确保顺利加压。另一方面，氢气样本本身被冷却到接近绝对零度，以避免其他因素的干扰。当压强增加到将近495万倍标准大气压时，容器中的氢开始出现反射率的变化。研究者认为，这个现象意味着氢分子的化学键被打开，形成排列有序的晶体。
然而令人遗憾的是，这一块在极端条件下才制成的“金属氢”，却因为后续操作的失误导致破坏。它可能就消失在容器里，或者是又转换回气体。也有科学家对此提出质疑，因为过去美国和德国都有研究者声称他们制成了“金属氢”，但实际上仍然停留在理论层面，那些结论都过于乐观。因此是否真正实现，还有待进一步的研究证实。但是无论如何，如果“金属氢”能够得到广泛应用，它很可能就是材料科学家们所寻找的理想超导材料，同时也是一种全新的高效能源。也正因如此，才有那么多的研究者要争夺这座“高压物理学的圣杯”。
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