Wetenschappers veranderen waterstof in metaal

Wellicht is het kleine beetje metaal dat Harvard-wetenschappers uit waterstof hebben gecreëerd, het meest zeldzaamste en duurste materiaal ter wereld. Dit nieuwe materiaal revolutionaire kan supersnelle computers, raketaandrijvingen en voertuigen mogelijk maken.

Althans, in theorie. Op dit moment hebben de wetenschappers een minuscule hoeveelheid van het metaal-waterstof geklemd zitten in een diamanten pers die tot niet al te ver van het absolute nulpunt gekoeld is.

Zo'n 80 jaar geleden voorspelden wetenschappers dat waterstof onder hoge druk zou veranderen naar een metaal. De wetenschappers dachten dat je daarvoor 25 GigaPascals aan druk voor nodig had. Dat is bijna 25.000 atmosfeer, oftewel de druk die ruim 20 keer zo hoog is als op de bodem van de diepste oceaan op aarde. De wetenschappers zaten er destijds fors naast. De benodigde druk om waterstof om te zetten naar metaal blijkt maar liefst ergens rond de 480 GigaPascals te zijn. Dat is hoger dan de druk in het middelpunt van de aarde.

Blijft het gewoon metaal?

Aan een stukje metaal dat klem zit tussen twee diamanten onder über-druk' heb je niet veel, maar als de theorieën kloppen, dan zal dit stukje metaal als het kamertemperatuur is en niet meer onder druk staat nog steeds het zelfde stukje metaal moeten zijn. Dat is de theorie gebaseerd op het ontstaan van diamanten die bij hele hoge druk en temperatuur uit grafiet gevormd worden en vervolgens zonder druk en temperatuur diamanten blijven. 

Over enkele weken gaat de druk van de diamanten klem in de hoop dat het metaal-waterstof gewoon metaal blijft. Dat zou revolutionair kunnen zijn, want dat metaal zou volgens de wetenschappers de elektrische eigenschappen bij kamertemperatuur hebben van een supergeleider, die normaal tot bijna het absolute nulpunt gekoeld worden.

Supergeleidende draden en raketbrandstof

Als je daar bijvoorbeeld stroomdraden van zou kunnen maken, dan heb supergeleidende draden met een minimaal verlies. Ruimtevaartorganisatie NASA toont ook veel belangstelling. Het kost namelijk een enorme hoeveelheid energie om metaal-waterstof te maken. Als je dat proces weer kan omkeren naar waterstof, dan komt er een enorme hoeveelheid energie vrij. Dat zou de beste raketbrandstof ooit kunnen zijn en lange ruimtereizen mogelijk maken.

Maar dat alles is slechts theorie, totdat de wetenschappers over enkele weken de druk van de metaal-waterstof ketel afhalen. Neemt niet weg dat dit hoe dan ook een staaltje alchemie van de hoogste orde is.