繼金屬氫之後金屬氮也被成功合成了 所有氣體要金屬化的節奏?

說起金屬氫可能很多人對17年的新聞都不陌生，哈佛大學的研究團隊宣布製造出了世界上第一塊金屬氫（儘管很快這玩意就被玩壞了），但仍然引起了一時的轟動。如今，我國中科院合肥物質研究院物理研究所宣布，將普通氮氣成功合成為金屬氮。繼金屬氫之後，又一氣體被變成了金屬，實在是一個非常大的突破。

在元素周期表中，有金屬和非金屬的分界線，金屬和非金屬有明顯的區別。但是化學老師在教元素周期表時往往會說這麼一句話，介於金屬和非金屬分界線周圍的元素，既表現一定的金屬性又表現一定的非金屬性。如果你是個樂於思考的人，願意去動腦子想想元素周期律，就不難理解明明是非金屬的氣體，怎麼就能變成了金屬的固體。

7月12日，中科院合肥物質科學研究院固體物理研究所採用超快探測方法與極端高溫高壓實驗技術，將普通氮氣成功合成為超高含能材料聚合氮和金屬氮，揭示了金屬氮合成的極端條件範圍、轉變機制和光電特徵等關鍵問題，將金屬氮的研究向前推進了一大步。該項目由固體物理研究所的極端環境量子物質中心科研團隊完成，相關研究成果發表在國際權威學術期刊《自然》子刊上。

從元素周期律的角度來看，同周期的元素從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。老師卻從來沒教過金屬性減弱會減到沒有，因此，即使是非金屬，也必然會有一些極微弱的、正常狀態下難以表現的金屬性。當環境允許時，物質的形態就會發生改變。這比較類似於固液氣相關的轉換，但又不完全相同。在固液氣的轉換中，物質還是那個物質，自始至終都沒有發生變化，所以這是物理變化。比如說水、冰和水汽分別是三種形態的水，在這三種形態中組成單位都是水分子，沒有區別。然而金屬氮卻不同，在氮氣、液氮的狀態下，它的組成單位還是N2分子，當變為金屬氮時，化學鍵強行斷裂使其組成單位變成了N原子，從而開始表現出金屬的一些特性。

和金屬氫一樣，金屬氮也蘊藏著巨大的能量，是典型的超高含能材料。和TNT（三硝基甲苯）相比，金屬氮的能量密度是其十數倍以上。同時，氮氣本身是自然生活中存在的一種氣體，可以循環再利用，因此是完全無汙染的，如果能把金屬氮材料用在火箭、載人飛船等航空領域，則對於人類探秘宇宙大有助益。

由於保密性的原因，中科院只是部分反映了氮元素在極端條件下的行為，並未公開全面展示絕緣狀態的氮氣分子嚮導電狀態的金屬氮原子轉變的過程以及相關的條件。