» »

Nova trditev o superprevodnosti pri sobni temperaturi

Nova trditev o superprevodnosti pri sobni temperaturi

Ranga Dias

vir: Nature
Nature - Razvpita raziskovalna skupina z Univerze v Rochestru, ki je pred nekaj leti poskrbela za kontroverzno objavo o superprevodnosti pri sobni temperaturi, ki je bila nato lani umaknjena, je udarila z novo tovrstno iznajdbo (plačljiv vir, alternativa); to pot z novim materialom in s še boljšimi lastnostmi.

Mehanizem pojava superprevodnosti v kovinah okvirno poznamo že več kot 65 let, odkar so John Bardeen, Leon Cooper in John Robert Schrieffer leta 1957 predložili teorijo BCS, po kateri se elektroni združijo v Cooperjeve pare in tako ustvarijo "kvantno juho", ki se zna izogibati atomom v kristalni strukturi prevodnikov, da dobimo električni tok brez upora, oziroma izgube energije. Takšne lastnosti materialov so seveda izjemno uporabne, ne le za učinkovitejšo distribucijo elektrike, temveč tudi na mnogih z magnetizmom povezanih področjih, kot so napredni fizikalni in medicinski senzorji ter lebdeči vlaki. Toda pojav ima gigantsko hibo, saj je načeloma dosegljiv le pri zelo nizkih temperaturah, ki terjajo najmanj hlajenje s tekočim dušikom, ponavadi pa celo helijem. Vse od osemdesetih let prejšnjega stoletja, ko smo odkrili keramike z bakrovim oksidom (ali kuprate), ki imajo nekaj višjo temperaturo superprevodnosti od običajnih kovin, se raziskovalci trudijo, da bi našli material, ki bi brez upora prevajal elektriko pri znosnejših temperaturah.

Po tem ko so kuprati trčili ob strop, je skupina Mikhaila Eremetsa na Inštitutu Maxa Plancka leta 2015 odkrila, da so hvaležen material za takšne pojave tudi hidridi, spojine z vodikom. Doslej najbolj odmevna in kontroverzna je bila objava raziskovalne skupine z univerze v newyorškem Rochestru iz leta 2020, da so spojino ogljika, žvepla in vodika (CSH) pripravili do superprevodnosti pri slabih petnajstih stopinjah in pa tlaku nekaj čez 2,6 milijona barov. Objava je bila spričo pomanjkljivega dostopa do izmerjenih podatkov deležna številnih kritik, ki so se še zaostrile, ko so se iz več različnih naslovov pojavili indici, da so bili nekateri podatki potvorjeni. Natančneje, da raziskovalci sploh niso pravilno izmerili magnetne susceptibilnosti, ker da so potvorili izračun, s katerim so odšteli ozadje. Revija Nature je zato lanskega septembra članek umaknila.

Toda vodja te skupine, Ranga Dias, še vedno vztraja pri svojem in ekipa je februarja lansirala nov preprint s ponovljenimi meritvami - predvsem pa je prejšnji teden povzročila kraval še z objavo o novem materialu, ki ima še boljše lastnosti. Tokrat gre za lutecijev hidrid, dopiran z dušikom. Material so pridobili tako, da so tanek film iz lutecija potopili v koktejl z 99 odstotki vodika in 1 odstotkom dušika ter ga segrevali na 200 stopinjah Celzija. Nato so ga vstavili v diamantno nakovalo in raziskovali, pri kakšnih pritiskih pride do superprevodnosti. Predstavljeni rezultati so naravnost osupljivi: 294 Kelvinov in 1 gigapaskal, oziroma slabih 21 stopinj Celzija in 10.000 barov. Tlak je še vedno težko dosegljiv brez drastičnih ukrepov, saj je desetkrat tolikšen kot na dnu Marianskega jarka, a hkrati gre za nekaj velikostnih razredov nižje vrednosti od preteklih, kar je res prelomno odkritje ... če drži.

Raziskovalna skupnost je, pričakovano, na nogah - tako zaradi samega uspeha kakor dvomov, ali se je sploh zares zgodil, saj so si Dias in sodelavci s preteklimi mahinacijami zaupanje v dokajšnji meri zapravili. Skupina je pri tokratni objavi v Nature s publikacijo sicer sodelovala precej bolj tesno, saj si eminenten znanstveni časopis ni želel ponovljene afere. Zato naj bi bil pregled članka mnogo bolj podroben kot običajno, raziskovalci pa so že spočetka na voljo dali vse surove izmerjene podatke. Toda znanstvena skupnost bo pomirjena šele takrat, ko bodo izsledke lahko reproducirali tudi drugi laboratoriji, za kar pa ni povsem jasno, kdaj bo mogoče. Čeprav so v Rochestru načeloma razložili način, na katerega so prišli do opisanega materiala, je Dias že leta 2021 ustanovil zasebno podjetje za nadaljevanje razvoja stvarno uporabnih superprevodnikov na tej osnovi, Unearthly Materials, in namerava določene detajle, pa tudi same delovne vzorce, zapreti pred javnostjo z izgovorom varovanja intelektualne lastnine. Razburjenje se tako še ne bo kmalu poleglo.

10 komentarjev

Greghorian ::

Laično vprašanje. Kako bi izgledal takšen kabel v praksi? Verjetno ne more biti tako enostavno kot z vijaki in maticam priviti tak superprevoden kabel med 2 kovinske plošče in zategniti na 10k barov? Ali pač?

Zgodovina sprememb…

cero ::

V avtih ima commonrail sistem za vbrizg goriva tja do 2200 barov, cevi pač.

WhiteAngel ::

cero je izjavil:

V avtih ima commonrail sistem za vbrizg goriva tja do 2200 barov, cevi pač.


Verjetno to ni več tako enostavno, ko moraš tak pritisk vzdrževati čez sto kilometrov.

fujtajksel ::

WhiteAngel je izjavil:

cero je izjavil:

V avtih ima commonrail sistem za vbrizg goriva tja do 2200 barov, cevi pač.


Verjetno to ni več tako enostavno, ko moraš tak pritisk vzdrževati čez sto kilometrov.


Zato pa zaenkrat superprevodne daljnovode še bolj raziskujejo kot napeljujejo :)
Za kakšne posebne namene pa se da zagotovit tudi nizko temperaturo in/ali pritisk. Npr v ITER vgrajujejo velika superprevodna magnetna navitja, sicer ne po čisto zadnji superprevodniški modi.
Študira se tudi hranilnike energije s superprevodnimi magneti.

cero ::

Kdo pa pravi da se superprevodni vodniki uporabljajo samo na dolge razdalje, v praksi se uporabljajo superprevodne močnostne stopnje v baznih postajah, tam pa se dosega superprevodnost s famoznimi stirlingovimi hladilniki na helij, lahko ga kupiš na ebayu in z njim doma utekočinjaš zrak.

Rokec ::

Ali bi lahko prinesli material v drug laboratorij, tam zamerijo superprevodnost pod omenjenimi pogoji in potrdijo dosežek? Saj ne rabijo razkriti sestavin in postopka proizvodnje materiala, če hočejo skriti intelektualno lastnino.

cvalsr ::

V avtih ima commonrail sistem za vbrizg goriva tja do 2200 barov, cevi pač.

Seveda, 'simpl'. Pač cevi za 2,6 milijona barov.
;((

cero ::

Nato so ga vstavili v diamantno nakovalo in raziskovali, pri kakšnih pritiskih pride do superprevodnosti. Predstavljeni rezultati so naravnost osupljivi: 294 Kelvinov in 1 gigapaskal, oziroma slabih 21 stopinj Celzija in 10.000 barov

stara mama ::

WhiteAngel je izjavil:

cero je izjavil:

V avtih ima commonrail sistem za vbrizg goriva tja do 2200 barov, cevi pač.


Verjetno to ni več tako enostavno, ko moraš tak pritisk vzdrževati čez sto kilometrov.

Zato se pa dogajajo zaribane pumpe, opilki, ... Tam nekje od 250-300k naprej -realnih (večina lastnikov ne ve, da ne pozna realnih kilometrov)

Ampak ja, od 2000 barov do 10.000 barov je potem manjši preskok.

Zgodovina sprememb…

mertseger ::

Jaz mislim da ima še najboljšo prihodnost za zamenjavo bakra grafen, pa verjetno ne samo bakra v elektrotehniki ampak še marsikaterega drugega materiala na drugih področjih (stronišvo, gradbeništvo).


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Umaknjen članek o superprevodnosti pri sobni temperaturi

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
268581 (4586) pegasus
»

Dobili smo prvi superprevodnik na sobni temperaturi

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
4611098 (9110) poweroff
»

Odkrili superprevodnik pri običajnih zimskih temperaturah

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
86257 (4281) dope1337
»

Superprevodni rekorder pri -70 °C

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
1113617 (10255) noraguta

Več podobnih tem