علماء يُصنّعون الهيدروجين المعدني لأول مرة

كتب: أحمد حسين

صنع علماء فيزيائيون الهيدروجين المعدني بعد أكثر من 80 عامًا من اكتشاف إمكانية حدوث ذلك. تعتبر حالة الهيدروجين المعدنية حالة غامضة، والتي قد تكون قادرة على توصيل الكهرباء بصورة فائقة دون مقاومة (Superconducting) في درجة حرارة الغرفة العادية.

في عام 1935، توقع العلماء أن عنصر الهيدروجين يُمكن أن يصبح في حالة معدنية إذا تعرّض لضغط كاف. سعى الكثير من العلماء والفرق البحثية لتأكيد التوقُّع منذ ذلك الحين، لكنهم لم يقدروا على ضغط الهيدروجين لدرجة تحوّله إلى الحالة المعدنية دون كسر المُعدّات.

لكن تمكّن فريقًا بحثيًا من جامعة هارفارد من ضغط الهيدروجين بملزمة (جهاز يُستخدم في تقطيع المعادن) من الماس لدرجة أصبح عِندها عُنصرًا عاكسًا، وهي خاصية أساسية من خواص المعادن. نُشرت الورقة البحثية في مجلة (Peer-reviewed) للعلوم.

قال قائد الفريق البحثي «إسحاق سيلفيرا» من جامعة هارفارد، أن الاكتشاف يعتبر الكأس المقدسة لفيزياء الضغط العالي، وأضاف أنها العينة الأولى على الإطلاق من الهيدرجين المعدني على الأرض. وأوضح سيلفيرا أن شعوره عند النظر إلى الهيدروجين المعدني، كان شعورًا غريبًا ورائعًا لأنه نظر إلى شيء لم يكن موجودًا من الأساس.

وكما ذكرنا من قبل، قد يكون الهيدروجين المعدني موصل جيد للكهرباء، حيث يمكنه توصيل الكهرباء دون مقاومة. في الدوائر الكهربائية العادية تفقد الكهرباء بعض طاقتها بسبب المقاومة، وتفقدها غالبًا في شكل حرارة. لذا من الصعب إرسال تيارات كهربائية لمسافات طويلة في الدوائر العادية، لكن إذا وجدِت مادة فائقة التوصيل فقد الطاقة بها يساوي صفر في حرارة الغرفة العادية، فسيكون هُناك قدرة على إرسال التيارات لمسافات طويلة دون مقاومة.

تُستخدم المواد فائقة التوصيل في مغناطيس أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي في المستشفيات، لكن مشكلة الموصلات الفائقة هي أن المواد المستخدمة تحتاج إلى تبريد إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، وهو أمر مُكلّف وصعب.

ومن الممكن أيضًا أن يستقر الهيدروجين المعدني على حالته المعدنية بعد تشكيلها حتى وإن عاد إلى مستويات الضغط والحرارة الطبيعية، وفقًا لمجلة العلوم. وإذا كان الحال كذلك فيمكن للعلماء توصيل الكهرباء بكفاءة تقترب من 100% في الظروف العادية، وعندها يمكنهم تقليل تكاليف نقل التيار الكهربائي.

ولم تنجو الدراسة من النقد بالطبع كحال جميع الأبحاث والدراسات. قال «يوجين جريجويانز»K أستاذ فيزيائي في جامعة ادنبره لمجلة العلوم، أنه يرى العديد من المشاكل في إجراءات التجربة، ووصف التجربة برمتها بأن كلمة القمامة وصف لطيف لها.

المصادر: sciencealert cnbc