Nejen fyziky na konci ledna mile překvapila zpráva, že se v jedné z laboratoří na Harvardově univerzitě podařilo připravit vzorek materiálu, který jsme zatím neměli šanci nikdy přímo zkoumat: kovový vodík. Materiál, který by teoreticky mohl mít celou řadu přelomových vlastností (třeba být supravodivý i při pokojových teplotách).
Mezi fyziky se našlo hodně skeptiků, ale autoři doufali, že je rychle přesvědčí měření vlastností mikroskopického vzorku. S tím se však bude muset ještě nějakou dobu počkat: jediný vzorek materiálu se totiž ztratil - a možná doslova vypařil.
Schématická podoba diamantové kovadliny. Vzorek zkoumané látky je uzavřen mezi hroty dvou diamantových krystalů. Díky průhlednosti diamantů je možné sledovat chování vzorku přes jejich stěny. Malé zrnko rubínového krystalu slouží jako standard k určení tlaku panujícího uvnitř cely.
Jak se to mohlo stát? Vědci vodík připravili v tzv. diamantové kovadlině. V jejích čelistech z umělých diamantů položených proti sobě se jim s pomocí několika „triků“ podařilo dosáhnout enormního tlaku (necelých 500 GPa), který (snad) stačil pro vytvoření mikroskopického vzorku kovového vodíku; měl tloušťku cca 1,5 mikrometru a průměr 10 mikrometrů (tj. slabší než vlas). K vzorku se museli i tak chovat velmi opatrně a v podstatě se omezili jen na velmi opatrné měření jeho vlastností slabým laserem a optické pozorování. Vzorek přitom zůstal neustále sevřený v kovadlině při teplotě zhruba 80 Kelvinů (cca -193° C, tedy chlazený kapalným dusíkem).
I proto se mezi jejich kolegy našlo dost skeptiků, kteří v úspěch pokusu příliš nevěřili. Aby je přesvědčili, měli vědci podle informací serveru ScienceAlert v plánu vzorek přesunou na testování do jiné laboratoře. Při přípravě přesunu 11. února došlo podle všeho na ještě jedno měření vzorku laserem, při kterém se ozvalo jemné lupnutí a jeden z diamantových hrotů kovadliny se rozpadl na prášek.
Chování vodíku během jeho stlačování, jak ho přes přes okulár mikroskopu pomocí mobilního telefonu iPhone zachytil jeden z autorů článku v Science. Vzorek na fotografii uprostřed se nachází v diamantové kovadlině a je osvětlen ze spodní i horní strany pomocí LED diod. Kolem něj je patrný kroužek rheniového těsnění (zcela vlevo). Za nízkých tlaků je vzorek zcela transparentní. Na fotce je patrné světlo procházející vzorkem ze spodní strany (uprostřed). Při 335 GPa vzorek zčerná a přestane být průhledný (vpravo). Při tlaku 495 GPa získá vodík kovový lesk, který je výraznější než odlesky kovového těsnění, které obklopuje vodík.
Riziko takového selhání bylo dobře známo, vědci tedy měření vlastností laserem prováděli velmi opatrně. Obávali se, že by se jim vzorek mohl ohřát, nebo by mohlo dojít právě k poškození diamantů, které jsou při těchto tlacích neuvěřitelně křehké. Na druhou stranu, pokud chtějí prokázat, že skutečně vyrobili to, co si myslí, že vyrobili, jen koukat se na vzorek nemohou.
Na druhou stranu, teď už nemohou ani to. Mikroskopický vzorek totiž není k nalezení. Nabízí se dva scénáře. Podle prvního se vypařil, protože kovový vodík nemusí být za běžného tlaku a teploty stabilní. To byla jedna z hlavních věcí, kterou chtěli vědci během dalšího výzkumu ověřit. Podle druhé hypotézy miniaturní kousek materiálu vydržel změnu tlaku a jednoduše spadl k zemi, takže je stále někde v experimentální soupravě. Bohužel je prostě tak malý, že ho lze těžko nalézt.
Autoři výzkumu tvrdí, že lapálie by neměla příliš oddálit zodpovězení otázky, jestli se skutečně podařilo vytvořit dlouho hledaný kovový vodík. Šéf laboratoře Isaac Silvera pro ScienceAlert řekl, že tým už v době nehody připravoval další dva diamanty do kovadliny, aby experiment mohl zopakovat. (Diamanty, které mají vydržet takový tlak se musí speciálně připravit a ošetřit, aby byly bez kazů, viz minulý článek atp.) Dojít by na to mělo během několika týdnů. Tak snad se tentokrát vzorek podívá i mimo Silverovu laboratoř.
