idrogeno metallico
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Una nuova classificazione dell’elemento più abbondante del cosmo divide gli studiosi

Grazie ai risultati di tre ricercatori francesi, sono state trovate ulteriori prove della possibilità di classificare l’idrogeno come un elemento appartenente ai metalli. Ancora scettica la comunità scientifica.

L’idrogeno

L’idrogeno è il primo elemento della tavola periodica ed ha numero atomico di 1. A temperatura ambiente e a pressione atmosferica, l’idrogeno si trova sotto forma di gas biatomico. Diventa liquido intorno allo zero assoluto e solido all’aumentare della pressione.

Generalmente, è considerato un non metallo, ma, in condizioni estreme, può mutare le proprie proprietà e assumere quelle dei metalli.

Questa condizione è stata ipotizzata già un secolo fa e tutt’oggi c’è un dibattito a riguardo.

L’idea

L’attenzione su sta concentrando sull’idrogeno ed in particolare per queste sue ipotetiche proprietà metalliche, che potrebbero risultare cruciali per numerose applicazioni. Infatti, L’idrogeno metallico potrebbe essere utilizzato come superconduttore, propellente per razzi o per altri scopi ancora da investigare. L’idrogeno metallico, infatti, risulterebbe molto più potente rispetto all’idrogeno liquido.

Proprio in virtù di queste innovative potenzialità, tre ricercatori francesi, Paul Loubeyre, Florent Occelli e Paul Dumas del French Alternative Energies e Atomic Energy Commission e del sincrotrone Soleil hanno dato un risalto speciale all’annuncio di essere riusciti a ottenere questo composto. I loro risultati sono stati pubblicati su arXiv in un articolo intitolato: “Observation of a first order phase transition to metal hydrogen near 425 GPa” (Osservazione della prima transizione di fase del primo ordine verso l’idrogeno metallico in prossimità dei 425 Gpa).

L’idrogeno metallico

Parlare di idrogeno metallico significa discutere di idrogeno in una fase in cui perde la struttura molecolare e comincia ad esistere come una nube di atomi singoli, H. Attualmente, questa forma di idrogeno non è stato ancora ottenuta, ma gli scienziati provano da tempo a crearlo sottoponendo l’idrogeno convenzionale a pressioni elevatissime.

Oggi gli autori della ricerca dichiarano di essere riusciti a ottenerlo utilizzando due incudini di diamante con le punte a forma di toroide (una ciambella con il buco al centro) anziché piatte. Questa forma ha permesso l’ottenimento della elevatissima pressione adatta e raggiungendo dunque una compressione, molto maggiore rispetto ai precedenti tentativi.

Finora, infatti, si arrivava a 400 Gpa (Gigapascal). Attualmente, invece, gli autori sono riusciti a salire ancora di più. Utilizzando un nuovo tipo di spettrometro a infrarossi del sincrotrone Soleil hanno studiato il sistema e osservato per la prima volta l’idrogeno metallico. Una volta raggiunti i 425 Gpa e temperature di -193 °C, l’idrogeno osservato cambia di fase verso l’idrogeno metallico, e da isolante diviene conduttore.

Questa operazione di schiacciamento estremo avrebbe appunto portato il materiale a cambiare stato e perdere la sua struttura molecolare.

Chi approva e chi contrasta

Con queste nuove prove, la ricerca ha ottenuto l’approvazione di alcuni, ma ci sono anche molti che restano scettici. Questo perché in passato altre volte è stata annunciata la creazione dell’idrogeno metallico, ma poi i risultati si erano dimostrati inconcludenti perché non replicabili. In generale, lo studio ha sollevato una grande discussione all’interno della comunità scientifica, come sottolinea Helen Maynard-Casely in un tweet citato da Gizmodo, ma in ogni caso prima di sapere se il risultato sarà confermato o meno bisognerà attendere mesi per la conclusione del processo del peer review.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.