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| Hidrogênio Metálico |
Hidrogênio Metálico
Prevista sua existência em núcleos de planetas gigantes, com pressões cerca de três milhões de vezes superior a da Terra.O sólido metálico preto, é o hidrogênio metálico que apresenta importantes características, como supercondutividade e superfluidez.
Previsões Sobre Hidrogênio Metálico
Em 1935,os cientistas Wigner e Huntington previram que o hidrogênio molecular se tornaria um sólido metálico a uma pressão de 25 GPa.
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| Esquema: formação do Hidrogênio Metálico |
Experimentos realizados em 2002, indicavam que o hidrogênio poderia se tornar metálico a uma pressão de 450 GPa. Físicos da Universidade de Edimburgo, Reino Unido, atingiram 325 GPa, pressionando o gás hidrogênio com bigornas de diamante. Obtiveram uma amostra com característica distintas do hidrogênio molecular, da qual denominaram de fase V, pois as moléculas de hidrogênio começaram a se esfalecer em átomos individuais, enquanto seus elétrons começaram a ter comportamento similar aos elétrons de metais.
Atualmente, há indícios experimentais indicaram que o hidrogênio se tornaria metálico à uma pressão em torno de 325 GPa.
Obtenção do Hidrogênio Metálico
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| Hidrogênio Metálico - Harvard |
Segundo a equipe da Universidade de Edimburgo, a fase V era apenas o começo, seria necessária pressões ainda maiores para que o hidrogênio metálico fosse obtido.
Em 2016, físicos do Instituto Carnegie, EUA, comprimiram uma amostra de gás hidrogênio à uma pressão de 2,5 milhões de vezes superior á da atmosfera terrestre, obtendo por fração de segundos hidrogênio metálico.
Atualmente, na Universidade de Harvard, EUA, os cientistas Ranga Dias e Isaac Silveira obtiveram hidrogênio metálico após submeter amostras de gás hidrogênio entre 465 e 495GPa a uma temperatura de 5,5 Kelvin.
Para isso, a equipe utilizou uma bigorna de diamantes. Os diamantes foram polidos até que todo defeito superficial fosse removido, em seguida aqueceram para remoção de resíduos internos e posteriormente recobriram os diamantes com uma camada de óxido de alumínio, pois este óxido não é infiltrado pelo hidrogênio.
No início do experimento, ainda em pressões baixas, a amostra era transparente, mas conforme a pressão aumentou, a amostra se tornou opaca e preta, mas ao atingir 495 GPa a amostra se tornou brilhante, o que indicou a transformação metálica completa.
Medições espectroscópicas indicaram que o hidrogênio havia se dissociado do seu estado molecular (H₂) em um metal atômico. Os cientistas acreditam que a fase metálica seja sólida, mas seus experimentos não produziram dados suficientes para distinção entre as fases sólida e líquida.
Objeções Futuras
Os próximos passos são resfriar as amostras de hidrogênio metálico e analisar sua estabilidade térmica e produzir em grandes quantidades.
Cálculos realizados em 2009 por físicos teóricos demonstram que será possível obter hidrogênio metálico supercondutor adicionando lítio, dispensando, desta forma, pressões descomunais.
Referencias
Hidrogênio metálico é criado em laboratório pela primeira vez
Primeiros indícios experimentais do hidrogênio metálico
Hidrogênio em forma de metal
Cientistas criam metal de hidrogênio pela primeira vez na história