จากแกนดาวพฤหัส สู่วัสดุสังเคราะห์
จากห้วงอวกาศลึก สู่วัสดุชั้นยอด
การค้นพบที่อาจทำประโยชน์ให้กับการสำรวจอวกาศ
จงไปสู่ความมืดแห่งดวงดาว
การแปลงสภาพไฮโดรเจนให้เป็นโลหะเหลว
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเดินทาง และทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้า มีประสิทธิภาพ สูงมาก และสูงยิ่งๆขึ้นไป
สองนักวิจัยจากฮาร์วาร์ด ประสบความสำเร็จ ในการทำให้สสารที่สำคัญ อย่างไฮโดรเจน
แปลงสภาพเป็นโลหะ ด้วยการบีบอัดด้วยแรงดันชนิดมหาศาล
ด้วยการจำลองสภาวะในแกนดาว ทำให้ในโตรเจนเป็นโลหะ จะทำให้ประสิทธิภาพพลังงาน
จากระดับ 450-500 ต่อวินาที จะขึ้นไปอยู่ที่ระดับ 1700 ซึ่งนั่น คือการเพิ่มพูนแรงดันอย่างมหาศาล
แถมยังคาดว่ามันจะเป็นซูเปอร์คอนดักเตอร์(ตัวนำยิ่งยวด) ได้ที่อุณหภูมิสูง หรืออาจเป็นอุณหภูมิห้อง
สภาวะเช่นนี้ เราสามารถพบได้ ที่บริเวณแกนของดาวพฤหัสบดี จากการคาดการ์ณของยานจูโน
สภาวะโลหะเหลวเช่นนี้ เป็นสถานะของสสารที่น่าสนใจ เพราะถ้าคุณแปลงธาตุที่เบาที่สุด ให้อยู่ในสถานะของโลหะได้
มันจะเป็นแหล่งขับดัน พลังงานอันมหาศาล ที่สามารถ ถูกบีบอัดอยู่ในขนาดที่เล็ก ถือเป็นสุดยอด
ของการค้นพบ อย่างไรก็ดี เจ้าวัตถุนี้ ต้องใช้แรงดันที่ราวๆ 500 กิกะปาสคาลในการที่จะสร้างมันขึ้นมา
แปลว่าเรายังไม่สามารถทำมันจำนวนมากในตอนนี้ แต่อย่างไรการค้นพบนี้ ก็เป็นสิ่งที่สำคัญ
นักวิทย์ฮาร์วาร์ดทำสำเร็จ เปลี่ยน ‘ไฮโดรเจน’ ให้เป็น ‘โลหะ’
อาจเป็นการปฏิวัติเทคโนโลยีอวกาศให้ล้ำหน้าแบบก้าวกระโดด
.
เป็นเวลากว่า 100 ปี ที่นักเล่นแร่แปรธาตุพยายามเปลี่ยนธาตุที่เบาที่สุดในตาราง ‘ไฮโดรเจน’ (hydrogen) ให้เป็นโลหะ แต่การพยายามและแนวคิดกลับไม่ได้สูญเปล่า เมื่อนักวิทยาศาสตร์รั้วฮาร์วาร์ด ค้นพบกระบวนการดังกล่าว เปลี่ยน ‘ไฮโดรเจน’ให้เป็น ‘เมแทลลิกไฮโดรเจน’ (metallic hydrogen) ซึ่งเป็นธาตุโลหะคุณสมบัติพิเศษ พบได้ในแกนกลางของดาวพฤหัสบดี ในส่วนที่ความลึกประมาณ 14,000 กิโลเมตร จะมีอุณหภูมิประมาณ 5,000 องศาเซลเซียส ไฮโดรเจนจะกลายเป็นเมแทลลิกไฮโดรเจน ซึ่งทำหน้าที่คล้ายเป็น ‘โลหะเหลว’
.
แต่สำหรับบนโลก มันกลับเป็นโลหะที่ล้ำค่ามากที่สุดเลยก็ว่าได้ หากเรามีนวัตกรรมแปรรูปเมแทลลิกไฮโดรเจนอย่างแพร่หลาย จะเป็นการปลดผนึกเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง รถไฟที่ลอยตัวได้ ยวดยานใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ หรือยกระดับทุกเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับไฟฟ้าโดยสิ้นเชิง
.
มันอาจทำให้เรารุดหน้าภารกิจสำรวจอวกาศอันไกลโพ้น อย่างไม่เคยฝันถึงมาก่อน
.
ศาสตราจารย์ Isaac Silvera และ Ranga Dias เรียกนวัตกรรมนี้ว่า “จอกศักดิ์สิทธิ์แห่งฟิสิกส์แรงดันสูง” มันยังมีความท้าทายที่ต้องให้โลหะสุดพิเศษนี้ มีสถานะคงที่ในความดันและอุณหภูมิปกติ
.
แม้ “เมแทลลิกไฮโดรเจน” ที่ได้จะมีขนาดเล็กจิ๋วหลิว โดยต้องมองผ่านเพชร 2 ชิ้นที่บดไฮโดรเจนเหลวเข้าด้วยกันในอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง พวกเขาต้องใช้แรงดันมหาศาล อาจจะต้องมากกว่าแรงดันจากใจกลางโลกด้วยซ้ำ ชิ้นทดลองยังคงอยู่ในสถานะที่กดด้วยแรงดันอย่างหนัก แต่ในไม่กี่สัปดาห์ทีมวิจัยจะค่อยๆลดแรงดันลง เพื่อศึกษาการคงที่ของโลหะ เพราะตามทฤษฎีแล้วเมแทลลิกไฮโดรเจนควรคงสถานะในอุณหภูมิห้องปกติได้ด้วย
.
หากพวกเขาทำสำเร็จมันจะเป็นการเปิดประตูสู่อวกาศ โดยมนุษยชาติสามารถพัฒนาเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพกว่าเดิมถึง 4 เท่า ทำให้นวัตกรรมจรวดทรงพลังมาก จนการสำรวจจักรภพอื่นๆอาจเป็นเรื่องไม่ไกลเกินฝัน
แหล่งข้อมูลจาก
http://www.sciencemag.org/news/2017/01/diamond-vise-turns-hydrogen-metal-potentially-ending-80-year-quest?utm_source=newsfromscience&utm_medium=facebook-text&utm_campaign=metalhydrogen-10747
https://www.inverse.com/article/26969-scientists-create-metallic-hydrogen-100-years?utm_source=facebook&utm_medium=inverse&utm_campaign=organic
http://www.thaithesis.org/detail.php?id=1082546001365
และ
https://www.facebook.com/thematterco/?fref=nf&pnref=story 
(เอาบทความมาฝาก)ข่าวดีทางดาราศาสตร์ ไฮโดรเจนสู่โลหะ
จากห้วงอวกาศลึก สู่วัสดุชั้นยอด
การค้นพบที่อาจทำประโยชน์ให้กับการสำรวจอวกาศ
จงไปสู่ความมืดแห่งดวงดาว
การแปลงสภาพไฮโดรเจนให้เป็นโลหะเหลว
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเดินทาง และทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้า มีประสิทธิภาพ สูงมาก และสูงยิ่งๆขึ้นไป
สองนักวิจัยจากฮาร์วาร์ด ประสบความสำเร็จ ในการทำให้สสารที่สำคัญ อย่างไฮโดรเจน
แปลงสภาพเป็นโลหะ ด้วยการบีบอัดด้วยแรงดันชนิดมหาศาล
ด้วยการจำลองสภาวะในแกนดาว ทำให้ในโตรเจนเป็นโลหะ จะทำให้ประสิทธิภาพพลังงาน
จากระดับ 450-500 ต่อวินาที จะขึ้นไปอยู่ที่ระดับ 1700 ซึ่งนั่น คือการเพิ่มพูนแรงดันอย่างมหาศาล
แถมยังคาดว่ามันจะเป็นซูเปอร์คอนดักเตอร์(ตัวนำยิ่งยวด) ได้ที่อุณหภูมิสูง หรืออาจเป็นอุณหภูมิห้อง
สภาวะเช่นนี้ เราสามารถพบได้ ที่บริเวณแกนของดาวพฤหัสบดี จากการคาดการ์ณของยานจูโน
สภาวะโลหะเหลวเช่นนี้ เป็นสถานะของสสารที่น่าสนใจ เพราะถ้าคุณแปลงธาตุที่เบาที่สุด ให้อยู่ในสถานะของโลหะได้
มันจะเป็นแหล่งขับดัน พลังงานอันมหาศาล ที่สามารถ ถูกบีบอัดอยู่ในขนาดที่เล็ก ถือเป็นสุดยอด
ของการค้นพบ อย่างไรก็ดี เจ้าวัตถุนี้ ต้องใช้แรงดันที่ราวๆ 500 กิกะปาสคาลในการที่จะสร้างมันขึ้นมา
แปลว่าเรายังไม่สามารถทำมันจำนวนมากในตอนนี้ แต่อย่างไรการค้นพบนี้ ก็เป็นสิ่งที่สำคัญ
นักวิทย์ฮาร์วาร์ดทำสำเร็จ เปลี่ยน ‘ไฮโดรเจน’ ให้เป็น ‘โลหะ’
อาจเป็นการปฏิวัติเทคโนโลยีอวกาศให้ล้ำหน้าแบบก้าวกระโดด
.
เป็นเวลากว่า 100 ปี ที่นักเล่นแร่แปรธาตุพยายามเปลี่ยนธาตุที่เบาที่สุดในตาราง ‘ไฮโดรเจน’ (hydrogen) ให้เป็นโลหะ แต่การพยายามและแนวคิดกลับไม่ได้สูญเปล่า เมื่อนักวิทยาศาสตร์รั้วฮาร์วาร์ด ค้นพบกระบวนการดังกล่าว เปลี่ยน ‘ไฮโดรเจน’ให้เป็น ‘เมแทลลิกไฮโดรเจน’ (metallic hydrogen) ซึ่งเป็นธาตุโลหะคุณสมบัติพิเศษ พบได้ในแกนกลางของดาวพฤหัสบดี ในส่วนที่ความลึกประมาณ 14,000 กิโลเมตร จะมีอุณหภูมิประมาณ 5,000 องศาเซลเซียส ไฮโดรเจนจะกลายเป็นเมแทลลิกไฮโดรเจน ซึ่งทำหน้าที่คล้ายเป็น ‘โลหะเหลว’
.
แต่สำหรับบนโลก มันกลับเป็นโลหะที่ล้ำค่ามากที่สุดเลยก็ว่าได้ หากเรามีนวัตกรรมแปรรูปเมแทลลิกไฮโดรเจนอย่างแพร่หลาย จะเป็นการปลดผนึกเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง รถไฟที่ลอยตัวได้ ยวดยานใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ หรือยกระดับทุกเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับไฟฟ้าโดยสิ้นเชิง
.
มันอาจทำให้เรารุดหน้าภารกิจสำรวจอวกาศอันไกลโพ้น อย่างไม่เคยฝันถึงมาก่อน
.
ศาสตราจารย์ Isaac Silvera และ Ranga Dias เรียกนวัตกรรมนี้ว่า “จอกศักดิ์สิทธิ์แห่งฟิสิกส์แรงดันสูง” มันยังมีความท้าทายที่ต้องให้โลหะสุดพิเศษนี้ มีสถานะคงที่ในความดันและอุณหภูมิปกติ
.
แม้ “เมแทลลิกไฮโดรเจน” ที่ได้จะมีขนาดเล็กจิ๋วหลิว โดยต้องมองผ่านเพชร 2 ชิ้นที่บดไฮโดรเจนเหลวเข้าด้วยกันในอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง พวกเขาต้องใช้แรงดันมหาศาล อาจจะต้องมากกว่าแรงดันจากใจกลางโลกด้วยซ้ำ ชิ้นทดลองยังคงอยู่ในสถานะที่กดด้วยแรงดันอย่างหนัก แต่ในไม่กี่สัปดาห์ทีมวิจัยจะค่อยๆลดแรงดันลง เพื่อศึกษาการคงที่ของโลหะ เพราะตามทฤษฎีแล้วเมแทลลิกไฮโดรเจนควรคงสถานะในอุณหภูมิห้องปกติได้ด้วย
.
หากพวกเขาทำสำเร็จมันจะเป็นการเปิดประตูสู่อวกาศ โดยมนุษยชาติสามารถพัฒนาเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพกว่าเดิมถึง 4 เท่า ทำให้นวัตกรรมจรวดทรงพลังมาก จนการสำรวจจักรภพอื่นๆอาจเป็นเรื่องไม่ไกลเกินฝัน
แหล่งข้อมูลจาก
http://www.sciencemag.org/news/2017/01/diamond-vise-turns-hydrogen-metal-potentially-ending-80-year-quest?utm_source=newsfromscience&utm_medium=facebook-text&utm_campaign=metalhydrogen-10747
https://www.inverse.com/article/26969-scientists-create-metallic-hydrogen-100-years?utm_source=facebook&utm_medium=inverse&utm_campaign=organic
http://www.thaithesis.org/detail.php?id=1082546001365
และ
https://www.facebook.com/thematterco/?fref=nf&pnref=story