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Physik: Wenn Wasserstoff zu Metall erstart

Aus dem leichtesten aller chemischen Element könnte der beste elektrische Leiter überhaupt werden. Nun sind Physiker dieser Vision ein wichtiges Stück näher gekommen.

Auf den ersten Blick scheint Wasserstoff geradezu langweilig: Ein Proton, ein Elektron – das war's. Hinter der Einfachheit verbirgt sich jedoch beispiellose Vielfalt. Die Nummer eins im Periodensystem der Elemente bildet Sterne, interstellare Gaswolken und Riesenplaneten. Seine Atome stecken in fast allen wichtigen chemischen Verbindungen, von Wasser bis hin zu DNA.

Doch seinen vielleicht größten Trick hat Wasserstoff bisher nur auf dem Papier vollbracht. Drückt man ein Gas aus H2-Molekülen stark genug zusammen, ordnen sich die Atome früher oder später in einem starren 3-D-Gitter an und bilden dadurch einen festen Körper. Durch diesen könnten sich Elektronen ungestört bewegen. Aus dem unscheinbaren Gas wäre damit ein elektrischer Leiter geworden …

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  • Quellen

Eremets, M. I. et al.: Semimetallic molecular hydrogen at pressure above 350 GPa. Nature Physics 15, 2019

Loubeyre, P. et al.: Synchrotron infrared spectroscopic evidence of the probable transition to metal hydrogen. Nature 577, 2020