Metallisk brint skabt i laboratoriet: Kan give os super-raketter

Det ultra-sjældne materiale er en realitet knap 100 år efter, det først blev foreslået. Det er en sensation, der har et enormt potentiale.

Metallisk brint findes i gaskæmper som Jupiters indre. Nu er det skabt kunstigt. På sigt kan det gøre rejser til de ydre planeter som fx Jupiter lettere. (Foto: handout © Scanpix)

Forskere ved Harvard University har gjort noget helt exceptionelt. De har presset gasarten brint så voldsomt sammen, at det er lykkedes at skabe en metallisk udgave af grundstoffet brint, såkaldt metallisk hydrogen.

- Det her er højtryksfysikkens hellige gral. Det er det første eksemplar af metallisk hydrogen på Jorden nogensinde, så når du kigger på det, ser du noget, der aldrig har eksisteret før, siger professor Isaac Silvera fra Harvard University i en pressemeddelelse.

Den specielle udgave af universets mest almindelige grundstof har været teoretiseret i 100 år og har enormt potentiale indenfor flere felter. Blandt andet forventes metallisk brint at kunne bruges som et ekstremt effektivt raketbrændstof - og give os superledere ved stuetemperatur.

Stoffet findes inde i gaskæmper som Jupiter, hvis tyngdekraft er så stærk, at den kan sammenpresse brinten. Men nu har forskere altså for første gang skabt metallisk brint på Jorden.

Inde i gaskæmper som Jupiter findes metallisk brint sandsynligvis naturligt. Planeternes enorme vægt, skaber et tryk, som kan skabe brintens specielle tilstand. (© Nasa)

Skabt under et ufatteligt tryk

De to forskere Isaac Silvera og Ranga Dias har skabt den ekstremt lille mængde metallisk brint ved at sammenpresse gassen i en såkaldt diamant-ambolt. Ved et tryk på 495 gigapascal eller 71700000 psi - over 1,3 gange trykket i Jordens kerne - omdannedes brinten til metalliske brint.

Ved det enorme tryk brydes molekylært brint nemlig ned og transformeres til såkaldt atomart brint, som er et metal.

Og den gode nyhed er, at den metalliske udgave af brint, forventes at være i hvert fald semi-stabil.

- Det betyder, at tager du trykket af, forbliver det metallisk, ligesom diamanter kan skabes af grafit under højt tryk, men forbliver diamanter, når trykket og varmen forsvinder, siger Isaac Silvera.

Er metallisk brint stabilt, er det meget revolutionerende, forklarer forskerne. Det vil nemlig kunne bruges i en lang række sammenhænge.

Kan give os langt bedre raketter

Forskerne taler om at bruge metallisk brint i superledere ved stuetemperatur. Det kan gøre magnet-tog realistiske, gøre elektriske biler langt mere effektive og forbedre en lang række elektroniske apparater.

Endnu mere håndgribelige er dog mulighederne indenfor rumfart. Her kan metallisk brint gøre raketter langt mere effektive. For materialet er det klart mest kraftfulde raketbrændstof endnu opdaget.

- Det kræver enorm energi at producere metallisk brint. Og konverterer du det tilbage til molekylært brint, frigives al den energi, og gør det til det mest kraftfulde raketbrændstof, vi kender, siger Silvera.

- Det vil kunne revolutionere raketter, siger Silvera.

Metallisk brint vil kunne revolutionere kemiske raketter. For når brinten vender tilbage til sin molekylære form, frigives enorme mængder energi. Stoffet er næsten fire gange så godt et brændstof, som det bedste vi kender i dag.

Kan udforske ydre planeter

Det mest effektive raketbrændstof i dag har en såkaldt "specific impulse" - der måler, hvor hurtigt raketbrændstof skydes bagud af raketten - på omkring 450 sekunder. Metallisk brint har teoretisk set en specific impulse på hele 1700 sekunder. Næsten fire gange så meget.

- Det vil gøre det let at udforske de ydre planeter. Vi vil kunne sende raketter i kredsløb med et enkelt trin i stedet for to. Og vi vil kunne sende tungere genstande af sted, så det kan blive meget vigtigt, forklarer Isaac Silvera.

Metallisk brint vil dog efter alt at dømme være uhyre kostbart at producere med nuværende teknologi. Og dermed ligger anvendelsen nok et stykke ude i fremtiden.

Men efter fire årtiers arbejde og næsten 100 års teorier er materialet trods alt endelig skabt i laboratoriet. Noget, der blæste forskerne bagover, forklarer Silvera.

- Det var så spændende. Ranga kørte eksperimentet, og vi troede, vi måske ville nå det, men da han kaldte på mig og sagde "prøven skinner", løb jeg derned, og det var metallisk brint.

Forskningen er publiceret i Science.

Facebook
Twitter