El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, y un componente importante de estrellas como el Sol, así como planetas gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. En los últimos años, el comportamiento del hidrógeno a altas temperaturas y altas presiones ha sidoen el ámbito de interés no solo para la ciencia planetaria, sino también para campos como la ciencia de los materiales con el fin de lograr una sociedad de energía de hidrógeno.
Sin embargo, dado que el hidrógeno es un elemento altamente difusivo y altamente reactivo, es difícil mantener su estabilidad en equipos de alta temperatura y alta presión para uso en experimentación, lo que ha impedido en gran medida la investigación sobre hidrógeno a alta temperatura y alta presión.
Un grupo de investigación de la Universidad de Osaka y el Instituto de Tecnología de Tokio desarrolló con éxito una tecnología que estabiliza el hidrógeno en un ambiente de alta temperatura y alta presión sin reacciones químicas con la materia circundante.
Katsuya Shimizu, profesor de la Universidad de Osaka y Kenji Ohta, profesor del Instituto de Tecnología de Tokio en colaboración con el Instituto de Investigación de Radiación Sincrotrón de Japón investigó la transformación de fase del hidrógeno fluido fluido denso caliente usando experimentos estáticos de calentamiento por láser a alta presión en un yunque de diamanteLos resultados mostraron anomalías en la eficiencia de calentamiento que probablemente se atribuyan a la transición de fase de un hidrógeno de fluido diatómico a monoatómico transición de fase de plasma en el rango de presión entre 82 y 106 GPa. Este estudio impone restricciones más estrictas en la ubicacióndel límite de transición de fase de plasma de hidrógeno y sugiere un punto crítico más alto que el predicho por los cálculos teóricos.
La transición de fase plasmática observada del fluido de hidrógeno de alta densidad y alta temperatura puede estar fuertemente relacionada con la transición de aislante-metal, y estos resultados pueden conducir a la clarificación de la estructura interna y el campo magnético de los planetas gaseosos compuestos principalmente de hidrógeno, como Júpiter y Saturno.
Además, se espera que la aclaración de la correlación entre la temperatura y la presión en el hidrógeno conduzca a la síntesis de un hidrógeno metálico sólido en el que se espera que la transición superconductora tenga lugar a una temperatura relativamente alta, o casi a temperatura ambiente.
Esta investigación fue presentada en Nature's Informes científicos el 9 de noviembre de 2015.
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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