В Национальной ускорительной лаборатории SLAC произошло сенсационное открытие, которое может перевернуть представление человечества о химии — группа исследователей синтезировала ранее неизвестное химическое соединение — гидрид золота, что стало настоящей сенсацией в научном сообществе, 31 августа сообщает издание Science XXI.

Это открытие было сделано в ходе экспериментов, проводимых при экстремально высоких давлениях и температурах, что, по мнению учёных, может потребовать пересмотра ряда фундаментальных химических закономерностей.

Исходно исследование велось на базе Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах в Германии. Целью работы было изучение процесса превращения углеводородов в алмазы. Для достижения этой цели образцы помещались в алмазные наковальни и подвергались сжатию до давлений, превышающих те, которые наблюдаются в мантии Земли. Затем образцы нагревались мощными рентгеновскими импульсами до температуры свыше 3500 градусов по Фаренгейту. Золотая фольга использовалась исключительно как поглотитель рентгеновских лучей для обеспечения равномерного прогрева.

Однако исследователи были поражены, когда наряду с ожидаемыми алмазами они зафиксировали неожиданную химическую реакцию между золотом и водородом, результатом которой стал гидрид золота. Это открытие стало настоящим шоком для учёных, ведь золото традиционно считается химически инертным металлом, не склонным к образованию соединений.

«Мы никогда не ожидали, что золото сможет реагировать с водородом в таких условиях», — признались исследователи.

Полученные результаты предоставляют новые данные о поведении материалов в экстремальных условиях, аналогичных тем, которые существуют в ядрах планет или внутри звёзд. В ходе эксперимента водород перешёл в плотное «суперионное» состояние, при котором его атомы могли свободно перемещаться внутри кристаллической решётки золота. Это новое состояние вещества не только увеличивает проводимость гидрида золота, но и открывает перспективы для дальнейшего изучения плотного водорода — ключевого элемента в процессах термоядерного синтеза и основного компонента некоторых экзопланет.

Синтез гидрида золота обозначает не только прорыв в лабораторном изучении плотного водорода, но и задаёт новое направление для химических исследований. Исследования показали, что даже инертные металлы могут образовывать стабильные соединения при колоссальных давлениях и температурах. Однако стоит отметить, что при охлаждении гидрид золота распадается на исходные элементы, что ставит перед учеными новые вопросы о стабильности таких соединений.

Дальнейшие исследования и моделирование этих процессов могут быть применены к другим материалам, что потенциально приведёт к открытию новых свойств и соединений. Это открытие подчеркивает важность изучения материалов в условиях, которые выходят за рамки привычных лабораторных экспериментов.