Các nhà khoa học Mỹ chế tạo thành công vật liệu hydro kim loại có thể hoạt động như một chất siêu dẫn hoặc làm nhiên liệu tên lửa trong tương lai.

Các nhà khoa học tại Đại học Harvard, Mỹ, chế tạo thành công vật liệu hydro kim loại trong phòng thí nghiệm, theo International Business Times. Đây là một dạng của hydro có khả năng dẫn điện được hai nhà vật lý Eugene Wigner và Hillard Bell Huntington dự đoán năm 1935. Họ tin rằng dưới áp lực lớn, các nguyên tử hydro sẽ thể hiện tính chất kim loại, có thể nhường electron.

Hai viên kim cương đóng vai trò như chiếc đe giúp nén hydro phân tử (bên trái) thành hydro nguyên tử (bên phải). (Ảnh: Đại học Harvard).

Nhóm nghiên cứu nén một mẫu hydro giữa hai viên kim cương nhân tạo tại điểm áp suất 495 Gigapascal (GPa), lớn hơn áp suất ở trung tâm Trái Đất. Khi đó, các phân tử hydro chuyển sang dạng nguyên tử hydro kim loại. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science hôm 26/1.

“Đây là Chén Thánh của vật lý học áp suất cao. Khi nhìn vào mẫu hydro kim loại đầu tiên trên Trái Đất, bạn đang nhìn thứ chưa bao giờ tồn tại trước đây”, Isaac Silvera, đồng tác giả nghiên cứu, nói.

Silvera cho biết vật liệu hydro kim loại có tính bền vững và giữ nguyên ở dạng kim loại khi giảm áp suất. Điều này tương tự như cách kim cương hình thành từ graphite trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, nhưng vẫn tồn tại dưới dạng kim cương khi giảm nhiệt độ và áp suất.

Hydro kim loại hoạt động như một chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng, không làm mất năng lượng trong quá trình truyền tải điện. Nhờ đó, vật liệu này có thể được dùng để chế tạo những đoàn tàu tốc độ cao, xe hơi chạy bằng điện hiệu quả hơn. Ngoài ra, hydro kim loại cũng có khả năng ứng dụng làm nhiên liệu tên lửa, giúp con người khám phá những ranh giới xa xôi của vũ trụ.

“Phải sử dụng năng lượng lớn để tạo ra hydro kim loại. Nếu bạn chuyển đổi nó sang dạng phân tử hydro, tất cả những năng lượng này sẽ giải phóng, tạo ra lực đẩy tên lửa mạnh mẽ nhất mà con người từng tạo ra”, Silvera nói.