科学岛低温高压氢实验研究国际领先

17.05.2016  05:18

  众所周知,处在元素周期表第一位的氢元素,在通常情况下,是以气体形式存在。然而,当温度和压力发生变化后,它不仅会发生形态变化,还可能会出现结构改变,形成新的金属原子态。中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所加拿大籍专家尤金·格列戈良茨和他的团队,就在超高压下,获得了氢的第五相存在的证据,成为国际科学界一项新发现。近日,记者赴科学岛探访了国际领先的低温高压氢研究实验室,倾听这位获得“合肥友谊奖”的外籍专家尤金讲述他的科学故事。

   高压氢实验研究国际领先

  走进尤金的实验室,映入眼帘的是一个比较另类的“铁桶”和一个特殊的操作台。记者发现,实验室面积不大,没有人们想象中的那么神秘。然而,就是这些并不起眼的装置,成就了尤金的科学新发现。

  据实验室工作人员介绍,这个“铁桶”可不简单,它是尤金主持建造的国内唯一可装载氢的高压充气装置,有了这个装置,合肥成为中国首个真正意义上可以开展高压氢实验研究的地方。而“铁桶”旁边的操作台是一种光谱观测设备,用来观测氢在不同条件下的结构变化。

  就在工作人员带领记者参观的同时,尤金拿出了两个大小如面盆下水塞的装置向记者介绍,它的名字叫金刚石压砧,是由金刚石对顶砧和密封垫组成,将氢气放入其中,在低温环境下施加高压,然后就可以观测氢气的物理性质变化。

  “通过这个装置,我们达到了超过地心的压力极限。”尤金介绍,他的团队在进行高压(200GPA,近200万标准大气压)低温(6K,约等于-267.15℃)下氢、氘及其混合物的实验,刷新了目前中国大陆实验室极端条件的纪录。

  记者了解到,就在这个实验室里,尤金和他的团队,不仅创造了氢研究的高压纪录,而且获得了氢的第五相存在的证据,而此前科学界尚未观测到氢的第五相,其研究成果曾在国际学术期刊《自然》在线发表。

   尤金被授予“合肥友谊奖”

  为表彰和奖励尤金在肥开展科技攻关获得突破性进展、支援合肥创新高地建设,市政府授予尤金首届“合肥友谊奖”。由于此前举行颁奖仪式尤金因故缺席,5月13日,市人社局相关负责人专门前往科学岛,为尤金颁奖。

  “获得这项荣誉,我非常高兴,感到十分荣幸。非常抱歉,因为临时接到通知,没有穿正装参加这个隆重的仪式。”在接受颁奖后,尤金说,“在来中国之前,他不知道中国城市是个什么样子。到了合肥后,他发现,合肥的环境很好,人们非常友好。我很喜欢合肥这个城市,没事的时候,会出去跑跑步,还会坐车出去玩一玩;问路的时候,人们都会热心帮助我,有时还会遇到一群孩子追着我跑。”

  谈及在一起工作的同事,尤金说,“合肥科研人员十分敬业。有一次夜里12点多,我在例行检查实验装置的时候,发现了一个故障,无法排除,需要帮助。于是,我打电话求援,很快得到了同事的帮助,解决了故障。”尤金说,如果这是在他以前工作过的国家,出现类似问题,是很难解决的。因为,你不可能在半夜里将人从被窝里喊出来。

  尤金说:“我从事这项科研不仅得到同事的帮助,而且得到了各级政府部门的大力支持。我在合肥搭建的这个科研平台,技术水平超过了我以前的研究,达到国际领先水平。”

  由于尤金的研究项目属于基础性研究项目,在短期内可能难以应用。对此,尤金表示遗憾。他说,在超高压、低温下氢的物理结构和性质发生了改变,具有超导电性,但氢的这个特性想直接应用还是比较困难的,还需要进一步研究。不过,他说,他的研究对未来利用新能源、发现新材料是有帮助的。此外,太阳等一些恒星都含有大量氢,他的这项研究,对天体物质构成等研究也会有所帮助。

来源: 合肥日报     作者: 柳书节