氫氣也能作為超導材料嗎？

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在材料科學領域，研究者們致力於尋找那些在極端條件下也能夠展現良好性質的材料。例如，能在超低溫下呈現零電阻性質的材料、具有超高能量密度的材料等等。尋找這些材料通常是從傳統的成果中入手，但有一些研究者卻把目光轉向了我們所熟悉的、最簡單的氫。

氫是元素周期表中最輕的一種元素，氫元素構成的氫氣是最輕的氣體。如果要將氫作為一種材料加以應用，就需要將標準狀況下的氫氣轉換為固態氫或者液態氫。在傳統方法下，這種轉換需要極大的壓力。早在上世紀三十年代，科學家就已經提出「金屬氫」的構想。在極高的壓強條件下，氫氣可以呈現出金屬的性質。但是，氫氣本身很輕，容易泄露；化學活性又很強，極易與其他物質發生反應，因此很難在容器中保存，這就給加壓帶來了許多不利條件。在技術沒有得到突破性進展的時期，「金屬氫」一直只能是一種暢想。

近年來，科學家逐步掌握了一些理論上可行的製備「金屬氫」的方法。例如，著名學術期刊《科學》上就刊載了來自哈佛大學的研究成果。研究者從加壓容器上著手，他們使用特別打磨和加工的金剛石作為表面，防止氫氣泄漏，確保順利加壓。另一方面，氫氣樣本本身被冷卻到接近絕對零度，以避免其他因素的干擾。當壓強增加到將近495萬倍標準大氣壓時，容器中的氫開始出現反射率的變化。研究者認為，這個現象意味著氫分子的化學鍵被打開，形成排列有序的晶體。

然而令人遺憾的是，這一塊在極端條件下才製成的「金屬氫」，卻因為後續操作的失誤導致破壞。它可能就消失在容器里，或者是又轉換回氣體。也有科學家對此提出質疑，因為過去美國和德國都有研究者聲稱他們製成了「金屬氫」，但實際上仍然停留在理論層面，那些結論都過於樂觀。因此是否真正實現，還有待進一步的研究證實。但是無論如何，如果「金屬氫」能夠得到廣泛應用，它很可能就是材料科學家們所尋找的理想超導材料，同時也是一種全新的高效能源。也正因如此，才有那麼多的研究者要爭奪這座「高壓物理學的聖杯」。

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