Ver el código de «Hidrógeno metálico»

[[Archivo:Jupiter interior.png|thumb|alt=Diagrama que muestra las capas internas de Júpiter|Los [[gigante gaseoso|gigantes gaseosos]] como [[Júpiter (planeta)|Júpiter]] (en la imagen) y [[Saturno (planeta)|Saturno]] pueden contener grandes cantidades de hidrógeno metálico (en gris) y helio metálico.<ref>{{Cita publicación |apellido=Stevenson |nombre=D. J. |año=2008 |título=Metallic helium in massive planets |obra=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] |volumen=105 |número=32 |páginas=11035–11036 |bibcode=2008PNAS..10511035S |doi=10.1073/pnas.0806430105 |pmc=2516209}}</ref>]]

El '''hidrógeno metálico''' es una clase de [[materia degenerada]], una [[transición de fase|fase]] del [[hidrógeno]] que se alcanzaría cuando, estando lo suficientemente comprimido, se comportase como un [[conductor eléctrico]]. Esta fase fue predicha en 1935 por [[Eugene Wigner]] y [[Hillard Bell Huntington]].<ref name=Wigner1935> {{cita publicación |apellido1=Wigner |nombre1=E. |apellido2=Huntington |nombre2=H. B. |año=1935 |título=On the possibility of a metallic modification of hydrogen |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-physics_1935-12_3_12/page/764 |publicación=[[Journal of Chemical Physics]] |volumen=3 |número=12 |página=764 |bibcode=1935JChPh...3..764W |doi=10.1063/1.1749590 }}</ref> Desde entonces, la obtención de hidrógeno metálico en el laboratorio se ha descrito como «el santo grial de la física de altas presiones».<ref name=grial>«the holy grail of high-pressure physics», {{Cita nota de prensa |editorial=[[Cornell University|Cornell News]] |fecha=6 de mayo de 1998 |título=High-pressure scientists 'journey' to the center of the Earth, but can't find elusive metallic hydrogen |url=http://www.news.cornell.edu/releases/May98/misbehaving.hydrogen.deb.html |fechaacceso=2 de enero de 2010 }}</ref> Algunos investigadores proponen un límite inferior de presiones (alrededor de los 400 [[Gigapascal|GPa]], aunque este valor ha ido aumentando con el tiempo) en el que el hidrógeno metálico estaría en estado líquido, incluso a muy bajas temperaturas.<ref>Ashcroft N.W., (en inglés) {{Enlace roto|1=[http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/12/8A/314/c00h14.ps.gz The hydrogen liquids.] |2=http://www.iop.org/EJ/article/0953-8984/12/8A/314/c00h14.ps.gz |bot=InternetArchiveBot }} J.Phys. A 12, A129-137 (2000).</ref><ref>Bonev, S.A., Schwegler, E., Ogitsu, T., and Galli, G., (en inglés) [https://web.archive.org/web/20070929145830/http://www.nature.com/nature/journal/v431/n7009/full/nature02968.html A quantum fluid of metallic hydrogen suggested by first principles calculations.] Nature 431, 669 (2004).</ref>

A [[altas presiones]] y temperaturas, el hidrógeno metálico podría existir como un líquido en lugar de un sólido, y los investigadores piensan que estaría presente en grandes cantidades [[gravitacionalmente comprimido]] en los interiores calientes de [[Júpiter (planeta)|Júpiter]], [[Saturno (planeta)|Saturno]] y en algunos [[planeta extrasolar|planetas extrasolares]].<ref name="guillot04">{{cita libro |apellido1=Guillot |nombre1=T. |apellido2=Stevenson |nombre2=D. J. |apellido3=Hubbard |nombre3=W. B. |apellido4=Saumon |nombre4=D. |fecha=2004 |capítulo=Chapter 3: The Interior of Jupiter |apellido-editor1=Bagenal |nombre-editor1=F. |apellido-editor2=Dowling |nombre-editor2=T. E. |apellido-editor3=McKinnon |nombre-editor3=W. B |título=Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere |url=https://archive.org/details/isbn_9780521818087 |editorial=[[Cambridge University Press]] |isbn=0-521-81808-7 }}</ref>

En octubre de 2016 distintas afirmaciones aseguraban que el hidrógeno metálico se había observado en el laboratorio a una presión de alrededor de {{unidad|495|GPa}}. Estos resultados llevaron en enero de 2017 a científicos de la [[Universidad de Harvard]] a informar de la primera síntesis de hidrógeno metálico en un laboratorio, utilizando para alcanzar las altas presiones una [[celda de yunque de diamante]].<ref name=":1"/> Sin embargo, varios investigadores en este mismo campo dudaron de estos resultados.<ref name=":2"/> Algunas observaciones consistentes con el comportamiento metálico habían sido publicadas anteriormente, como la observación de nuevas fases de hidrógeno sólido bajo condiciones estáticas de presión,<ref name="Conductive dense hydrogen"> {{cita publicación |apellido1=Eremets |nombre1=M. I. |apellido2=Troyan|nombre2=I. A. |año=2011 |título=Conductive dense hydrogen |publicación=[[Nature Materials]] |volumen=10 |número=12 |páginas=927–931 |bibcode=2011NatMa..10..927E |doi=10.1038/nmat3175 }}</ref><ref name="natureDalladay"> {{cita publicación |apellido1=Dalladay-Simpson |nombre1=P. |apellido2=Howie |nombre2=R. |apellido3=Gregoryanz |nombre3=E. |año=2016 |título=Evidence for a new phase of dense hydrogen above 325 gigapascals |publicación=[[Nature (journal)|Nature]] |volumen=529 |número=7584 |páginas=63–67 |bibcode=2016Natur.529...63D |doi=10.1038/nature16164 }}</ref> y, en el [[deuterio]] líquido denso, transiciones eléctricas aislante-conductor asociadas con un aumento de la reflectividad óptica.<ref> {{cita publicación |apellido1=Knudson |nombre1=M. |apellido2=Desjarlais |nombre2=M. |apellido3=Becker |nombre3=A. |año=2015 |título=Direct observation of an abrupt insulator-to-metal transition in dense liquid deuterium |publicación=[[Science (journal)|Science]] |volumen=348 |número=6242 |páginas=1455–1460 |bibcode=2015Sci...348.1455K |doi=10.1126/science.aaa7471}}</ref>

El hidrógeno metálico sólido consistiría en una red cristalina de núcleos de hidrógeno (es decir, [[protones]]), con un espaciado interatómico que sería significativamente menor que el [[radio de Bohr]] (de hecho, compararía mejor con la [[Ondas de materia|longitud de onda de De Broglie]] de los [[electrones]]). Los electrones del hidrógeno metálico no estarían [[Partícula compuesta|''ligados'']] a sus núcleos y se comportarían como los [[Banda de conducción|electrones de conducción]] en un [[metal]]. Al igual que el [[dihidrógeno]] H<sub>2</sub> molecular, el hidrógeno metálico sería un [[alótropo]].
== Historia ==

=== Predicciones teóricas ===
==== Metalización del hidrógeno bajo presión ====
[[Archivo:EugeneWignerAlvinWeinberg.jpg|thumb|Eugene Wigner (a la izquierda) y Alvin Weinberg.]]
Aunque el hidrógeno está en la parte superior de la columna de los [[metales alcalinos]] en la [[Tabla periódica de los elementos|tabla periódica]], no muestra, en condiciones normales, las propiedades de un metal alcalino. En su lugar, forma moléculas H<sub>2</sub> diatómicas, análogas a los [[halógenos]] y los no metales de la segunda fila de la tabla periódica, como el [[nitrógeno]] y el [[oxígeno]]. El hidrógeno diatómico es un gas que, a presión atmosférica, se licúa y solidifica sólo a temperaturas muy bajas (20 grados y 14 grados sobre el [[cero absoluto]], respectivamente). En 1935, sin embargo, los físicos [[Eugene Wigner]] y [[Hillard Bell Huntington]] predijeron que sometido a una presión alta de ~25 GPa (250.000 bar), el hidrógeno mostraría propiedades metálicas: en lugar de moléculas de H<sub>2</sub> discretas (que consisten en dos electrones enlazados entre dos protones), una fase sólida se formaría con una red cristalina de protones y con los electrones deslocalizados en ella.<ref name=Wigner1935/> Desde entonces, la obtención de hidrógeno metálico en el laboratorio se ha descrito como «el santo grial de la física de altas presiones».<ref name=grial/>
 
La predicción inicial sobre la presión necesaria se demostró más tarde que era demasiado baja.<ref> {{Cita publicación |apellido=Loubeyre |nombre=P. |autor2=''et al.'' |año=1996 |título=X-ray diffraction and equation of state of hydrogen at megabar pressures |publicación=[[Nature (journal)|Nature]] |idioma=inglés |volumen=383 |páginas=702 |doi=10.1038/383702a0 }}</ref> Después  del primer trabajo de Huntington y Wigner, los cálculos teóricos más modernos apuntan hacia presiones de metalización mucho mayores, aunque potencialmente accesibles. Se desarrollan técnicas para lograr presiones de hasta 500 GPa, una presión superior a la presión existente en el centro de la Tierra, con la esperanza de lograr obtener hidrógeno metálico.<ref>{{cita web |fecha=27 de junio de 2007 |título=Peanut butter diamonds on display |idioma=inglés |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/scotland/edinburgh_and_east/6244778.stm |editorial=[[BBC News]] |fechaacceso=2 de enero de 2010}}</ref>

==== Hidrógeno líquido metálico ====
A [[Condiciones normales de presión y temperatura|presión normal]] y a temperaturas cercanas al [[cero absoluto]], el [[Helio-4]] es [[helio líquido]], una consecuencia de su alta [[energía del punto cero]] (en inglés, ''zero-point energy'' o ZPE). Del mismo modo, la ZPE de los protones en un estado denso también es alta, y se espera que, a altas presiones, la energía asociada al ordenamiento disminuya (en relación con la ZPE). Neil Ashcroft y otros han avanzado que existe un punto de fusión máximo del [[hidrógeno comprimido]], y que también puede haber una gama de densidades (a presiones próximas a los 400 GPa) en que el hidrógeno puede ser un metal líquido, incluso a bajas temperaturas.<ref> {{Cita publicación |apellido=Ashcroft|nombre=N.W. |año=2000 |publicación=Journal of Physics: Condensed Matter |idioma=inglés |volumen=12 |páginas=A129 |doi=10.1088/0953-8984/12/8A/314 }}</ref><ref> {{Cita publicación |apellido=Bonev |nombre=S.A. |autor2=''et al''. |año=2004 |título=A quantum fluid of metallic hydrogen suggested by first-principles calculations |idioma=inglés |publicación=[[Nature (journal)|Nature]] |volumen=431 |páginas=669 |doi=10.1038/nature02968}}</ref>

==== Superconductividad ====

{{AP|en:Room-temperature superconductor|l1=Superconductividad a temperatura ambiente (en inglés)}}
En 1968, [[Neil Ashcroft]] sugirió que el hidrógeno metálico puede ser un [[superconductor]] a [[temperatura ambiente]] (~ 290 K), una temperatura muy superior a la de cualquier otro material candidato conocido. Esto se debería a la extremadamente alta [[velocidad del sonido]] a través de esta fase del hidrógeno y al fuerte acoplamiento esperado entre los electrones de conducción y las [[fonón|vibraciones de la red]].<ref>{{Cita publicación |apellido=Ashcroft |nombre=N.W. |año=1968 |título=Metallic Hydrogen: A High-Temperature Superconductor? |idioma=inglés |publicación=Physical Review Letters  |volumen=21 |páginas=1748 |doi=10.1103/PhysRevLett.21.1748 }}</ref>

==== Posibilidad de nuevos tipos de fluido cuántico ====

Actualmente se conocen varios «super» estados de la materia, como los [[superconductor]]es, los líquidos y gases [[superfluido]]s, y los [[supersólido]]s. [[Egor Babaev]] predijo que si el hidrógeno y el [[deuterio]] tenían estados metálicos líquidos, podrían tener estados ordenados en dominios cuánticos que no podrían ser clasificados como superconductor o superfluido en el sentido usual, sino que representarían dos tipos nuevos posibles de líquidos cuánticos: «superfluido superconductor» y «superfluido metálico». Se predice que no tendrían las respuestas habituales a campos magnéticos externos y rotaciones, lo que podría representar una ruta para la verificación experimental de esos posibles nuevos estados de la materia. También se ha sugerido que bajo la influencia de campos magnético, el hidrógeno puede mostrar [[cambios de estado|transiciones de fase]] desde la superconductividad a la superfluidez y viceversa.<ref>{{Cita publicación |apellido=Babaev |nombre=E. |autor2=N.W. Ashcroft |año=2007 |título=Violation of the London law and Onsager–Feynman quantization in multicomponent superconductors  |idioma=inglés |publicación=Nature Physics |volumen=3 |páginas=530 |doi=10.1038/nphys646 }}</ref><ref> {{Cita publicación |apellido=Babaev |nombre=E. |autor2=A. Sudbø y N.W. Ashcroft |año=2004 |título=A superconductor to superfluid phase transition in liquid metallic hydrogen |idioma=inglés |publicación=[[Nature (journal)|Nature]] |volumen=431 |páginas=666 |doi=10.1038/nature02910 }}</ref><ref> {{Cita publicación |apellido=Babaev |apellido=E. |año=2002 |título=Vortices with fractional flux in two-gap superconductors and in extended Faddeev model |idioma=inglés |publicación=Physical Review Letters |volumen=89 |páginas=067001 |doi=10.1103/PhysRevLett.89.067001 }}</ref>
 
==== Dopaje con litio y otros metales ====

En 2009, Zurek ''et al.'' predijeron que la aleación LiH<sub>6</sub> podría ser un metal estable a solo 1/4 de la presión necesaria para metalizar el hidrógeno, y que efectos similares podrían esperarse de las aleaciones de tipo LiH<sub>''n''</sub> y, posiblemente, de otras aleaciones del tipo XH<sub>n</sub> con X un metal alcalino, un lantánido o un actínido.<ref> {{Cita publicación |apellido=Zurek |nombre=E. |autor2=''et al.'' |título=A little bit of lithium does a lot for hydrogen |idioma=inglés |año=2009 |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences |doi=10.1073/pnas.0908262106 }}</ref>
 
=== Búsqueda experimental ===
==== Compresión por ondas de choque ====

En marzo de 1996, Bruno Giuliani y un grupo de científicos del [[Laboratorio Nacional Lawrence Livermore]] informó de que habían producido [[serendipity|casualmente]], durante un [[microsegundo]] y a temperaturas de miles de [[kelvin]]s y presiones de más de un millón de atmósferas (> 100 GPa), y densidades de aproximadamente 0.6&nbsp;g/cm³.<ref name="Nellis">{{cita web|url=http://www.llnl.gov/tid/lof/documents/pdf/244531.pdf|título=Metastable Metallic Hydrogen Glass|apellido=Nellis|nombre=W. J.|año=2001|obra=Lawrence Livermore Preprint UCRL-JC-142360|cita=minimum electrical conductivity of a metal at 140&nbsp;GPa, 0.6&nbsp;g/cm³, and 3000&nbsp;K|osti=15005772|osti-access=}}</ref> el primer hidrógeno metálico identificable.<ref>{{Cita publicación  |apellido=Weir |nombre=S.T.  |autor2=A.C. Mitchell y W. J. Nellis  |año=1996 |título=Metallization of fluid molecular hydrogen at 140&nbsp;GPa (1.4&nbsp;Mbar) |idioma=inglés |publicación=Physical Review Letters |volumen=76 |páginas=1860 |doi=10.1103/PhysRevLett.76.1860 }}</ref> El equipo no esperaba producir hidrógeno metálico, ya que no estaban utilizando hidrógeno sólido, que se creía necesario, y estaban trabajando a temperaturas superiores a las especificados por la teoría de la metalización. Varios estudios anteriores en que el hidrógeno sólido había sido comprimido en una [[celda de yunque de diamante]] a presiones de hasta 2.500.000 atm (~253 GPa), no confirmaron metalización detectable. El equipo había tratado simplemente de medir los cambios de [[conductividad eléctrica]] menos extremos que se esperaba ocurrieran. Los investigadores utilizaron un cañón de luz de gas de la década de 1960, originalmente empleado en los estudios de misiles guiados, para disparar una placa impactadora en un recipiente sellado que contenía una muestra de medio milímetro de espesor de [[hidrógeno líquido]]. El hidrógeno líquido estaba conectado mediante hilos conductores a un dispositivo de medición de la resistencia eléctrica. Los científicos encontraron que, cuando la presión aumentó a {{unidad|1400000|atm}} ({{unidad|142|GPa}}), la energía asociada a la [[banda prohibida]] (''bandgap''), una medida de la resistencia eléctrica, se redujo a casi cero. La banda prohibida del hidrógeno en un estado no comprimido es de unos {{unidad|15|eV}}, un [[Aislante térmico|aislante]] inequívoco, pero, cuando la presión aumentó de manera significativa, la banda prohibida cayó gradualmente a {{unidad|0.3|eV}}. Dado que la [[energía térmica]] del fluido (debido a la compresión de la muestra, la temperatura era de unos 3000 K) era superior a {{unidad|0.3|eV}}, el hidrógeno podría ser considerado metálico.

==== Otras investigaciones experimentales desde 1996 ====
Se han realizado muchos experimentos para la producción de hidrógeno metálico en condiciones de laboratorio, con compresión estática y bajas temperaturas. Arthur Ruoff y Chandrabhas Narayana, de la [[Universidad de Cornell]], en 1998,<ref> {{Cita publicación |apellido=Ruoff |nombre=A.L. |autor2=''et al.'' |año=1998 |título=Solid hydrogen at 342&nbsp;GPa: No evidence for an alkali metal |publicación=[[Nature (journal)|Nature]]  |idioma=inglés  |volumen=393 |páginas=46  |doi=10.1038/29949}}</ref> y más tarde, Paul Loubeyre y René LeToullec, del [[Comisariado de la Energía Atómica]] (Francia), en 2002, han demostrado que a presiones similares a las del centro de la Tierra (3,2 a 3,4 millones de atmósferas o 324 a 345 GPa) y a temperaturas de 100-300 K, el hidrógeno no es todavía un verdadero metal alcalino, a causa de una banda prohibida mayor de cero. La búsqueda para obtener hidrógeno metálico en el laboratorio a baja temperatura y compresión estática continúa y también se está experimentando con el deuterio.<ref>{{Cita publicación  |apellido=Baer |nombre1=B.J.  |nombre2=W.J. Evans y C.-S.Yoo    |año=2007  |título=Coherent anti-Stokes Raman spectroscopy of highly compressed solid deuterium at 300&nbsp;K: Evidence for a new phase and implications for the band gap  |idioma=inglés  |publicación=Physical Review Letters  |volumen=98 |páginas=235503  |doi=10.1103/PhysRevLett.98.235503}}</ref> En 2004, Shahriar Badiei y Leif Holmlid, de la [[Universidad de Gotemburgo]], demostraron que los estados metálicos condensados hechos de átomos excitados de hidrógeno (la [[materia de Rydberg]]) son promotores eficaces de hidrógeno metálico.<ref> {{Cita publicación  |apellido=Badiei |nombre=S.|autor2= L. Holmlid |año=2004  |título=Experimental observation of an atomic hydrogen material with H–H bond distance of 150&nbsp;pm suggesting metallic hydrogen  |idioma=inglés  |publicación=Journal of Physics: Condensed Matter  |volumen=16 |páginas=7017  |doi=10.1088/0953-8984/16/39/034}}</ref>

==== Avances experimentales en 2008 ====
El máximo teóricamente previsto de la curva de fusión (un requisito previo para el hidrógeno metálico líquido) fue descubierto por Shanti Deemyad e Isaac F. Silvera usando el calentamiento por pulsos de láser (''pulsed laser heating'').<ref> {{cita publicación  |apellido=Deemyad |nombre=S.  |autor2=I.F. Silvera  |año=Marzo de 2008  |título=The melting line of hydrogen at high pressures  |idioma=inglés  |arxiv=0803.2321}}</ref> La aleación rica en hidrógeno, [[silano]] (SiH<sub>4</sub>), fue metalizada y M.I. Eremets ''et al.'' encontraron que era superconductora, confirmando la temprana predicción teórica de Ashcroft.<ref>{{Cita publicación  |apellido=Eremets |nombre=M.I.  |autor2=''et al.''  |año=2008  |título=Superconductivity in hydrogen dominant materials: Silane  |idioma=inglés  |publicación=[[Science (journal)|Science]]  |volumen=319 |páginas=1506  |doi=10.1126/science.1153282 }}</ref> En esta aleación rica en hidrógeno, incluso a presiones moderadas (a causa de una precompresión química) el hidrógeno forma una sub-red con una densidad correspondiente a la del hidrógeno metálico. 

=== Experimento de calentamiento con láser de pulso, 2008 ===
El máximo teóricamente predicho de la curva de fusión (el requisito previo para el hidrógeno metálico líquido) fue descubierto por Shanti Deemyad e Isaac F. Silvera usando un calentamiento mediante láser pulsado.<ref>{{cita publicación  |apellido=Deemyad |nombre=S.  |apellido2 =Silvera |nombre2=I. F  |año=2008  |título=The melting line of hydrogen at high pressures  |publicación=[[Physical Review Letters]]  |volumen=100 |número=15 |páginas=155701  |arxiv=0803.2321  |bibcode=2008PhRvL.100o5701D  |doi=10.1103/PhysRevLett.100.155701  |pmid=18518124 }}</ref>   [[Mikhail Eremets|M.I. Eremets]] ''et al.''.<ref>{{cita publicación|título=Superconductivity in hydrogen dominant materials: Silane|nombre1=M. I.|publicación=[[Science (journal)|Science]]|volumen=319|número=5869|páginas=1506–9|bibcode=2008Sci...319.1506E|doi=10.1126/science.1153282|pmid=18339933|año=2008|número-autores=etal|apellido1=Eremets}}</ref> alegó que el [[silano]] molecular rico en hidrógeno (SiH<sub>4</sub>) se habría metalizado y convertido en superconductor. Esta afirmación se discute y sus resultados no se han repetido.<ref>{{cita publicación  |apellido1=Degtyareva |nombre1=O.  |número-autores=etal  |año=2009  |título=Formation of transition metal hydrides at high pressures  |publicación=[[Solid State Communications]]  |volumen=149 |número=39–40 |páginas=1583–1586  |arxiv=0907.2128  |bibcode=2009SSCom.149.1583D  |doi=10.1016/j.ssc.2009.07.022 }}</ref><ref name="HanflandProctor2011">{{cita publicación | apellido1=Hanfland |nombre1=M.  |apellido2=Proctor |nombre2=J. E.  |apellido3=Guillaume |nombre3=C. L.  |apellido4=Degtyareva |nombre4=O.  |apellido5=Gregoryanz |nombre5=E.  |año=2011  |título=High-Pressure Synthesis, Amorphization, and Decomposition of Silane  |publicación=[[Physical Review Letters]]  |volumen=106 |número=9 |página=095503  |bibcode=2011PhRvL.106i5503H  |doi=10.1103/PhysRevLett.106.095503  |pmid=21405634 }}</ref>

=== Observación del hidrógeno líquido metálico, 2011 ===
En 2011 Eremets y Troyan informaron haber observado el estado líquido metálico del hidrógeno y deuterio a presiones estáticas de 2 600 000.<ref name="Conductive dense hydrogen"/> Esta afirmación fue cuestionada por otros investigadores en 2012.<ref> {{cite arXiv  |last1=Nellis |first1=W. J.  |last2=Ruoff  |first2=A. L.  |last3=Silvera |first3=I. S.  |date=2012  |title=Has Metallic Hydrogen Been Made in a Diamond Anvil Cell?  |eprint=1201.0407  |class=cond-mat.other  |quote=no evidence for MH }}</ref><ref> {{cita publicación  |apellido1=Amato |nombre1=I.  |año=2012  |título=Metallic hydrogen: Hard pressed  |publicación=[[Nature (journal)|Nature]]  |volumen=486 |número=7402 |páginas=174–176  |bibcode=2012Natur.486..174A  |doi=10.1038/486174a}}</ref>

=== Máquina Z, 2015 ===
En 2015, los científicos de la [[Máquina Z]] (''Z Pulsed Power Facility'') anunciaron la creación de [[deuterio]] metálico.<ref> {{cita noticia  |título=Z machine puts the squeeze on metallic deuterium  |url=http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/06/z-machine-puts-squeeze-metallic-deuterium  |periódico=Chemistry World  |fechaacceso=27 de enero de 2017 }}</ref>

=== Comunicación de observación directa del hidrógeno metálico sólido, 2016 ===
El 5 de octubre de 2016, Ranga Dias e Isaac F. Silvera de la [[Universidad de Harvard]] dieron a conocer alegaciones de evidencia experimental de que el hidrógeno metálico sólido había sido sintetizado en el laboratorio. Este manuscrito estaba disponible en octubre de 2016<ref name="DiasArxiv"><!-- deliberate link to arxiv version - don't update to the Science paper -->{{Cite arXiv|class=cond-mat|first2=I. F.|last2=Silvera|title=Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen|date=2016|last1=Dias|first1=R.|eprint=1610.01634}}</ref> y una versión revisada fue publicada posteriormente en la revista ''[[Science (revista)|Science]]'' en enero de 2017.<ref name=":0"> {{cita noticia  |apellido=Crane |nombre=L.  |fecha=26 de enero de 2017  |título=Metallic hydrogen finally made in lab at mind-boggling pressure  |url=https://www.newscientist.com/article/2119442-metallic-hydrogen-finally-made-in-lab-at-mind-boggling-pressure/  |periódico=[[New Scientist]]  |fechaacceso=26 de enero de 2017 }}</ref><ref name=":1">{{cita publicación  |apellido=Dias |nombre=R. P.  |apellido2=Silvera |nombre2=I. F.  |fecha=2017  |título=Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen  |url=http://science.sciencemag.org/content/early/2017/01/25/science.aal1579  |publicación=[[Science (journal)|Science]]  |arxiv=1610.01634  |doi=10.1126/science.aal1579 }}</ref> En la versión preliminar del artículo, Dias y Silvera escriben:

{{cita|Con una presión creciente observamos cambios en la muestra, pasando de transparente a negro, a un metal reflectante, este último estudiado a una presión de {{unidad|495|GPa}}... la reflectancia utilizando un [[modelo Drude|modelo de electrones libres de Drude]] para determinar la frecuencia del plasma de {{unidad|30.1|eV}} a <nowiki>T=5.5 K</nowiki>, con una densidad portadora de electrones correspondiente a {{unidad|6.7×10<sup>23</sup> partículas/cm³}}, consistente con las estimaciones teóricas. Las propiedades son las de un metal. El hidrógeno metálico sólido ha sido producido en el laboratorio.|col2 = With increasing pressure we observe changes in the sample, going from transparent, to black, to a reflective metal, the latter studied at a pressure of {{unidad|495|GPa}}... the reflectance using a [[Drude Model|Drude free electron model]] to determine the plasma frequency of {{unidad|30.1|eV}} at ''T''&nbsp;=5.5 K, with a corresponding electron carrier density of 6.7×10<sup>23</sup> particles/cm³, consistent with theoretical estimates. The properties are those of a metal. Solid metallic hydrogen has been produced in the laboratory.| Dias & Silvera (2016)<ref name=DiasArxiv/>}}

Silvera afirmó que no repetirían su experimento, ya que más pruebas podrían dañar o destruir su muestra existente, pero aseguraron a la comunidad científica que se estaban haciendo más pruebas.<ref>{{cita web |apellido=Lemmonick |nombre=S.  |fecha=27 de enero de 2017  |título=There's Reason To Be Skeptical About Metallic Hydrogen  |url=https://www.forbes.com/sites/samlemonick/2017/01/27/theres-reason-to-be-skeptical-about-metallic-hydrogen  |obra=[[Forbes]]  |fechaacceso=28 de enero de 2017 }}</ref><ref name=":2"> {{cita publicación  |apellido=Castelvecchi |nombre=D.  |fecha=2017  |título=Physicists doubt bold report of metallic hydrogen  |publicación=[[Nature (journal)|Nature]]  |doi=10.1038/nature.2017.21379}}</ref> Poco después de que la pretensión fuese publicada en ''Science'', la división de noticias de ''[[Nature (revista)|Nature]]'' publicó un artículo en que otros físicos consideraban el resultado con escepticismo. Recientemente, miembros destacados de la comunidad de investigación de altas presiones han criticado los resultados alegados,<ref name="struzhkin"> {{Cite arXiv|class=cond-mat|first2=V. V.|last2=Struzhkin|title=Comment on Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen|date=2017|last1=Goncharov|first1=A.F.|eprint=1702.04246}}</ref><ref name="Drozdov"> {{Cite arXiv|class=cond-mat|first2=A. P.|last2=Drozdov|title=Comments on the claimed observation of the Wigner-Huntington Transition to Metallic Hydrogen|date=2017|last1=Eremets|first1=M.I.|eprint=1702.05125}}</ref><ref name="loubeyre"> {{Cite arXiv| class=condmat |first2=F.|last2=Occelli|first3=P.|last3=Dumas |title=Comment on: Observation of the Wigner-Huntington Transition to Metallic Hydrogen | date=2017|last1=Loubeyre|first1=P.|eprint=1702.07192}}</ref> cuestionando las presiones declaradas o la presencia de hidrógeno a esas presiones declaradas. En febrero de 2017, se informó que la muestra de hidrógeno metálico se había perdido, dado que los yunques de diamante que la contenían se habían roto.<ref>{{cita web |apellido=Johnston |nombre=Ian  |fecha=13 de febrero de 2017  |título=World's only piece of a metal that could revolutionise technology has disappeared, scientists reveal  |url=http://www.independent.co.uk/news/science/metallic-hydrogen-disappears-technology-revolutions-superconductor-faster-computers-super-efficient-a7593481.html  |obra=[[The Independent|Independent]]}}</ref>

== Hidrógeno metálico en otros contextos ==
=== Astrofísica ===
Se piensa que el hidrógeno metálico está presente en grandes cantidades en el interior, gravitatoriamente comprimido, de Júpiter, Saturno y algunos de los [[planetas extrasolares]] recientemente descubiertos. Debido a que las predicciones anteriores sobre la naturaleza de estos interiores había dado por sentada la metalización a una presión mayor que la que ahora se sabe a que sucede, las predicciones deben ser de nuevo afinadas. Los nuevos datos indican que debe de existir mucho más hidrógeno metálico dentro de Júpiter del que se pensaba, que estaría cerca de la superficie, y que por lo tanto, el enorme campo magnético de Júpiter, el más fuerte de cualquier planeta del sistema solar, a su vez, se produciría cerca de la superficie. 

=== Permeación del hidrógeno de los metales ===

Como se mencionó anteriormente, el [[silano]] (SiH<sub>4</sub>) comprimido forma una aleación metálica. Es bien sabido que el hidrógeno, en condiciones de presión normales, puede permear en un grado notable diversos metales ordinarios. En algunos metales (por ejemplo, el [[litio]]) ocurre una reacción química que produce un compuesto químico no-metálico (hidruro de litio). En otros casos, es posible que el hidrógeno, literalmente, haga aleaciones de sí mismo con el metal (algo análogo a la formación de la amalgama de mercurio). Ciertamente, se sabe que muchos metales siguen siendo metálicos (por ejemplo, el [[paladio]]), después de la absorción de hidrógeno —la mayoría se vuelven frágiles, pero muchas aleaciones comunes también son frágiles.
== Aplicaciones ==
=== Energía nuclear ===

Un método de producir la [[fusión nuclear]] es la llamada fusión por [[confinamiento inercial]], cuyo objetivo consiste en bombardear con rayos [[láser]] '' pellets'' de isótopos de hidrógeno. Una mejor comprensión del comportamiento del hidrógeno en condiciones extremas puede ayudar a aumentar el rendimiento de la energía. 

=== Combustible ===

Tal vez sea posible producir cantidades sustanciales de hidrógeno metálico para fines prácticos. Ha sido teorizada<ref>{{Cita publicación|url=https://www.osti.gov/scitech/biblio/15005772|título=Metastable Metallic Hydrogen Glass|apellidos=Nellis|nombre=W. J.|fecha=6 de febrero de 2001|editorial=Lawrence Livermore National Lab., CA (US)|número=UCRL-JC-142360|fechaacceso=12 de marzo de 2017|idioma=inglés}}</ref> la existencia de un forma llamada «hidrógeno metálico [[Metaestabilidad|metaestable]]», (en inglés, ''Metastable Metallic Hydrogen'', conocida por su abreviatura como MSMH) que podría no volver inmediatamente a hidrógeno ordinario cuando fuese liberada de presión. 

Además, el MSMH sería un combustible eficiente en sí, y también limpio, ya que únicamente daría agua como residuo final. Nueve veces más denso que el hidrógeno normal, emitiría una considerable energía cuando retornase a hidrógeno normal. Quemado más rápidamente, podría ser un [[propergol]] con casi cinco veces más eficiencia que el H<sub>2</sub>/O<sub>2</sub> líquidos, el actual combustible del [[transbordador espacial]].<ref>{{enlace roto|1={{Cita publicación  |apellido=Cole |nombre=J.W.  |autor2=I.F. Silvera  |año=2009  |título=Metallic Hydrogen Propelled Launch Vehicles for Lunar Missions  |idioma=inglés  |url=http://link.aip.org/link/?APCPCS/1103/117/1  |publicación=AIP Conference Proceedings  |volumen=1103 |páginas=117  |doi=10.1063/1.3115485 }} |2=http://link.aip.org/link/?APCPCS%2F1103%2F117%2F1 |bot=InternetArchiveBot }}</ref> Por desgracia, los experimentos anteriormente mencionados del Lawrence Livermore en los que se produjo hidrógeno metálico, fueron demasiado breves para determinar si la metaestabilidad era o no posible.<ref>
{{cita publicación  |apellido=Nellis |nombre=W.J.  |año=2001  |título=Metastable Metallic Hydrogen Glass  |idioma=inglés  |url=http://www.llnl.gov/tid/lof/documents/pdf/244531.pdf  |publicación=Lawrence Livermore Preprint UCRL-JC-142360  |url= http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=15005772 }}</ref> 

== En ciencia ficción ==
En el juego de rol de ''Eclipse Phase'', el hidrógeno metálico es mencionado como propulsor de naves espaciales, especialmente para el aterrizaje en cuerpos planetarios y de transferencias orbitales de corto alcance.<ref>{{Cita libro|apellidos=Boyle|nombre=Rob|título=Eclipse Phase: The Roleplaying Game of Transhuman Conspiracy and Horror|editorial=Posthuman Studios, LLC|ubicación=EUA|página=347|idioma=en-us|capítulo=11. Gear|cita=Metallic hydrogen is a solid form of hydrogen created using exceedingly high pressures. (...) Metallic hydrogen engines are used in most planetary landers and short range vehicles.|apellidos2=Cross|nombre2=Brian|apellidos3=Graham|nombre3=Jack|apellidos4=Jury|nombre4=Adam}}</ref>

== Véase también ==
* [[Hidrógeno sólido]]
* [[Hidrógeno pastoso]]
* [[Cronología de las tecnologías del hidrógeno]]
== Notas ==
{{listaref|3}}

== Enlaces externos ==
{{traducido ref|en|Metallic hydrogen}}

{{Control de autoridades}}

{{ORDENAR:Metallic Hydrogen}}
[[Categoría:Hidrógeno]]
[[Categoría:Estados de la materia]]
[[Categoría:Fisicoquímica]]
[[Categoría:Alótropos]]
[[Categoría:Ciencia de 1935]]
[[Categoría:Ciencia de 2016]]