Водород — самый лёгкий газ, но он умеет проникать в металлы. Если накачать водород в стальной баллон под большим давлением, часть атомов заберётся между атомами металла. Металл может стать хрупким, как сухарь. А можно использовать это свойство наоборот — хранить водород внутри металлической губки.
В новой работе взяли два сплава из алюминия, кобальта, хрома, железа и никеля. В первом сплаве алюминия мало — 0,3 части на формульную единицу. Во втором — в десять раз больше, три части. Оба сплава сжали в атмосфере водорода. Первый начал впитывать водород уже при давлении 3 гигапаскаля (это как 30 тысяч атмосфер). Второй не впитал ни капли даже при 50 гигапаскалях и нагреве.
Расчёты показали: алюминий делает «посадку» водорода энергетически невыгодной. Водороду нужно заплатить больше энергии, чтобы занять место в решётке. Поэтому даже при огромном давлении он остаётся снаружи. Интересно, что главную роль играет не только количество алюминия, но и то, как он упорядочивает атомы в сплаве.
Значит, добавляя алюминий, можно управлять тем, сколько водорода впитает сплав. Это пригодится и для безопасных хранилищ водорода, и для защиты деталей от водородной хрупкости.
Давление 3 гигапаскаля, при котором первый сплав начал впитывать водород, в три раза больше, чем давление на дне Марианской впадины.