氢,是一种用途广泛的金属,例如金属氢是制作保温容器、常温超导体,液体燃料,发电输电,核聚变转化电能,航空材料、燃料电池等材质。包含了日用品、电力、航天、军事等多领域的。

在掌握气态、液态、固态的制备方法后,如何制备“金属氢”是科学界正努力攻关的难题。近期,山东大学赵明文教授团队提出利用碳纳米管高机械强度的特点,在碳纳米管中以相对“较低”的压力制备与保护准一维“金属氢”,并由此发展出相应的理论模型。这项理论成果日前被国际学术期刊《纳米快报》发表。

山东大学赵明文教授团队表示,由于碳纳米管具有高机械强度的特点,在其内可以形成超高密度的准一维“金属氢”。作为容器的碳纳米管,不仅可以保护稍纵即逝的“金属氢”,并能有效降低实现氢金属化的临界压力,在相对“较低”的压力下实现氢的金属化和超导特性。

山东大学赵明文教授团队表示,由于碳纳米管具有高机械强度的特点,在其内可以形成超高密度的准一维“金属氢”。作为容器的碳纳米管,不仅可以保护稍纵即逝的“金属氢”,并能有效降低实现氢金属化的临界压力,在相对“较低”的压力下实现氢的金属化和超导特性。

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科研团队介绍,基于量子力学第一性原理的分子动力学模拟显示,束缚于碳纳米管的准一维氢在163.5GPa下可以变为金属态,其超导的临界温度也接近室温。研究人员在埃利亚西伯超导理论的基础上,已发展出相应的理论模型,成功解释了准一维“金属氢”的超导特性。