Les chercheurs du CEA observent pour la première fois de l'hydrogène métallique

L'hydrogène, gaz le plus répandu dans l'Univers car le plus simple (la réunion d'un proton et d'un électron) et naturellement isolant, peut-il dans certaines conditions changer de phase et prendre un caractère métallique et conducteur ?

Cette prédiction, émise il y a plusieurs décennies par le prix Nobel Eugène Wigner, a plusieurs fois été mise à l'épreuve dans des expériences sans parvenir à obtenir les conditions de la transition de phase.

Des chercheurs du CEA pensent y être parvenus en utilisant le synchrotron SOLEIL et en développant une presse à enclumes de diamant capable de fournir une immense pression de 4 millions d'atmosphères.

Il a également fallu utiliser une méthode d'observation non invasive par rayonnement infrarouge pour valider le changement de phase et obtenir "la signature du caractère métallique de l'échantillon sous pression" et déterminer précisément dans quelles conditions se produit le passage à l'état métallique.

Les résultats de cette expérimentation unique au monde sont publiés dans la revue Nature et, à défaut d'être encore capable de produire de l'hydrogène métallique, c'est la possibilité de créer un supraconducteur à température ambiante qui émerge et qui réinventerait le stockage de l'hydrogène qui reste à l'heure actuelle assez complexe du fait des très basses températures requises.

Créer un alliage intégrant l'hydrogène métallique avec d'autres composants révolutionnerait ce domaine et des pistes sont déjà envisagées du côté des super-hydrures.

En attendant, cette première observation n'est encore que l'étape initiale de l'étude des propriétés de l'hydrogène sous forme métallique et cela devrait permettre d'offrir de nouvelles pistes à la recherche.