Descoperire istorică: Cercetătorii au creat în premieră aurul hibrid

Pentru prima dată, o echipă internațională de cercetători condusă de oameni de știință de la Laboratorul Național SLAC din cadrul Departamentului de Energie al SUA a reușit să creeze un compus solid format doar din aur și hidrogen – hidrura de aur, o substanță până acum teoretică, scrie phys.org.

Descoperirea a fost complet întâmplătoare: cercetătorii studiau formarea diamantelor din hidrocarburi (compuși din carbon și hidrogen) supuși la presiuni și temperaturi extreme, similare celor din interiorul planetelor sau stelelor.

Aurul, de obicei inert, a reacționat cu hidrogenul

În cadrul experimentului desfășurat la European XFEL din Germania, cercetătorii au analizat mostre de hidrocarburi care conțineau o folie subțire de aur. Rolul acesteia era să absoarbă razele X și să ajute la încălzirea hidrocarburilor.

Spre surprinderea tuturor, pe lângă formarea diamantelor, a apărut și un fenomen neașteptat: aurul a reacționat cu hidrogenul, formând o hidrură.

„A fost o surpriză totală, pentru că aurul este, în mod normal, un metal chimic inactiv – exact de aceea îl folosim ca absorbant de raze X,” a declarat Mungo Frost, cercetător principal la SLAC.

Ce este o hidrură de aur și de ce este atât de importantă?

O hidrură este un compus în care atomii de hidrogen se combină cu un alt element. În acest caz, aurul – un metal nobil recunoscut pentru stabilitatea și inactivitatea sa chimică – a format un compus stabil cu hidrogenul doar în condiții extreme: temperaturi de peste 1.900°C și presiuni mai mari decât în scoarța Pământului.

În aceste condiții, hidrogenul a intrat într-o stare densă și „superionică”, în care atomii de hidrogen se deplasau liber prin rețeaua atomică rigidă a aurului, ceea ce a crescut conductivitatea compusului rezultat.

„Putem folosi rețeaua de aur ca martor pentru a observa comportamentul hidrogenului,” a explicat Frost.

Implicații științifice și tehnologice majore

Descoperirea deschide drumuri în:

• Înțelegerea planetelor uriașe, unde hidrogenul dens este un component major al nucleului.

• Studiul fuziunii nucleare, procesul care alimentează stelele precum Soarele.

• Dezvoltarea unor noi materiale cu proprietăți neobișnuite în condiții extreme.

De asemenea, cercetătorii au demonstrat, prin simulări, că la presiuni mai mari, aurul poate încorpora mai mult hidrogen, sugerând posibilitatea existenței și altor forme de hidruri exotice.

„Este esențial să putem crea și modela astfel de stări extreme în laborator,” a declarat Siegfried Glenzer, directorul diviziei de Fizică a Densității Energetice Ridicate din cadrul SLAC.