1月26日，美国哈佛大学的科学家艾萨克·席尔维拉和朗加·迪亚斯宣布，成功制取了金属氢。金属氢作为一种预言中的爆炸物，将对世界带来颠覆性的影响；紧接着，1月27日的《科学》杂志上刊载，南京理工大学化工学院教授胡炳成团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，占领新一代超高能含能材料研究国际制高点。这两条重磅新闻在我国农历新年期间，刷爆了材料人的朋友圈。
金属氢
氢是我们十分熟悉的元素，作为元素周期表的第一号元素，它由一个质子和一个电子组成，常温常压下氢是气体，当温度降低到-253.15℃时变为液体，进一步降低到-259.15℃时成为固体。1935年Wigner和Huntington两位科学家从理论上分析，称氢在超高压下可能变成金属，不过他们计算的压强是25GPa。20世纪60年代，科学家们把碘加压到17GPa以上，使它从绝缘体变为金属，增强了人们对金属氢存在的信心。
在《科学》期刊新发表的论文中，哈佛科学家们使用DAC技术，在495GPa高压以及-268℃的环境下，他们成功地制造出了金属氢。但这一成就还有待同行证实。他们将金刚石的表面涂上了一层氧化铝涂层，以防止氢扩散到金刚石晶体结构中，引起材料脆化。并将金刚石砧放进一个称为低温恒温器的冷却设备中，压缩气体。大约在335GPa的时候，氢气会转变为黑色，表示氢已经转变到可以吸收光的形态。随后，到了495GPa的时候，样本开始发光，这就形成了研究人员所称的金属氢。
中国的“N2爆弹”
1月27日，南京理工大学化工学院教授胡炳成团队成功合成世界首个全氮阴离子盐，这是我国在《科学》杂志上发表的含能材料领域第一篇研究论文。
全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物清洁无污染等优点，成为新一代超高能含能材料的典型代表。目前，该领域的研究热点之一是全氮阴离子的合成。
由于制备全氮阴离子的前驱体芳基五唑稳定性较差，加上全氮阴离子自身不稳定，致使采用常规方法获取全氮阴离子非常困难。自1956年芳基五唑被首次合成以来，制备稳定存在的全氮阴离子及其盐的研究一直没有取得实质性进展。
胡炳成团队经过多年研究，解决了这一困扰国际含能材料研究领域达半个多世纪的世界性难题，在全氮阴离子的合成中取得了重大突破性进展。他们创造性采用间氯过氧苯甲酸和甘氨酸亚铁分别作为切断试剂和助剂，通过氧化断裂的方式首次制备成功室温下稳定全氮阴离子盐。热分析结果显示，这种盐分解温度高达116.8℃，具有非常好的热稳定性。
全氮阴离子盐的成功制备，是全氮类物质研究领域的一个历史性突破，为全氮阴离子高能化合物的制备奠定了坚实基础，对于全氮类物质的合成应用以及全氮含能材料的发展具有重要的科学意义。
金属氢和“N2爆弹”耸人听闻的应用
春节期间，材料界放出的这两颗“原子弹”消息：中国和美国的顶尖科研团队，分别研制出全氮类阴离子盐和金属氢，使媒体界也炸开了锅，纷纷以“中美第四代核武器”这样耸人听闻的标题进行报道。
自从人类把“核”这个“怪兽”放出了“潘多拉魔盒”，世界各主要国家就在潜心研制更先进的核武器，并且目前已大量装备了三代核武器。第一代的原子弹，第二代的氢弹和第三代的中子弹、冲击波弹、电磁脉冲弹等。不过，很多国家并不甘心止步于此，对于第四代核武器的追求和渴望，促使一些国家都在暗中比拼，近年来也时有消息见诸报端。对于第四代核武器的设想，根据“核扳机”的不同，大概有金属氢武器、激光粒子束武器、核同质异能素武器、反物质武器和N2爆弹等几种。即将出现的第四代核武器之所以被各国所期待，是因为其是“干净”的，主要是爆炸后几乎无污染，可以做到小型化，还可应用于实战而无所顾忌，因而大大优于前三代核武器。
其中，金属氢武器必须首先将气体氢转化为固体金属氢，这个技术十分复杂且要求极高，需要在每平方英寸（约合6.45平方厘米）施加超过7170万磅（约合3252万公斤）的压力才能制备，而这个压力甚至比地球核心处的压力更大。这项由哈佛大学科学家开发的技术，是地球上有史以来的第一个金属氢样本。这种金属氢不但可以作为超导新材料，更可以使研发第四代核武器中氢金属武器成为可能，也使美国再次成为走在核武器技术前沿的领头者。有了这种新武器，美国在对付强大敌人时，可以随意使用体积小而又无污染的超级武器，而使其可以随时掌控战争的进程。
目前我们可以完全肯定的是，由中国科学家合成的全氮阴离子盐也是一种尖端技术，能应用于在科幻小说中出现过的”N2爆弹”。这种全氮阴离子盐类物质的能量水平可达104J～105J/克级别，这相当于TNT炸药的10～100倍，有望用于制造不需核裂变起爆的“干净”氢弹。也就是说，如果中国将这项技术应用到第四代核武器的开发，那么，中国也会研制出此前在科学幻想小说中出现的”N2爆弹”，从而也会领先于其他国家研发出可以随意使用体积很小而又无污染的超级武器，从而与美国并驾齐驱成为率先在第四代核武器研究方面取得显着进展的国家。
毫无疑问，不管是金属氢武器还是“N2爆弹”等第四代核武器，可以大幅减少核武器使用的门槛，让一些国家在战场上“无所顾忌”地应用，在核爆炸后48小时士兵就可安全地进入爆炸区域战斗，这在前三代核武器时代是无法想象的。如果像金属氢武器和“N2爆弹”这类武器试验成功并投入使用，因为其能应用在小到子弹大小的载具，将通常的战略核武器战术化，使本已笼罩在核阴云下的世界更加不安。不过，从中国和美国无时间间隔研发出新型高能材料来看，第四代核武器研发的大幕似乎已拉开，而近期俄罗斯在这方面也有新收获。可见，一场新的军备竞赛正在揭幕。
两种新型材料作为武器确实有点惊悚，但是考虑到其他用途，他们还是很被期待的。
金属氢虽然可能带来核梦魇，但它在民用领域同样具有广泛的前途。理论预言中金属氢是一种常温超导体，用金属氢制作导线，可以避免输电损耗，用它制作发电机，可以大幅度降低重量和提高输出功率。金属氢的超高能量密度在航天领域也有很大应用，如果用金属氢做火箭燃料，理论比冲可达约1700秒，是目前比冲最高的氢氧发动机的近4倍，可以轻松做到火箭单级入轨，带来太空发射能力的新一代革命。
高性能含能材料不仅可以用来制造大爆竹，也是下一代大“窜天猴”——运载火箭的关键技术，新型材料将可大幅度提升火箭的比冲，有望大幅度提高运载火箭性能。
其实，无论是美国的“金属氢”，还是中国的“N2爆弹”，都在世界的科研领域的进步上添上了浓重的一笔。“金属氢”的研究人员需要进行进一步的论证，提供更多的证据证明金属氢的存在；而“N2爆弹”还需要将其研究进一步推进落地。至于它们的实际应用，就要看使用他们的人了。毕竟它们也无法决定自身的应用价值。