Учени направиха първия свръхпроводник при стайна температура – Свят

Магнит плава над свръхпроводник, охладен с течен азот

© University of Rochester

Магнит плава над свръхпроводник, охладен с течен азот

Учени в САЩ откриха първия свръхпроводим материал при стайна температура, което означава, че през него протича електрически ток с перфектна ефективност – без загуба на енергия като топлина.

В момента голяма част от енергията, която произвеждаме, се губи като топлина поради електрическо съпротивление. Затова „свръхпроводящите“ материали със стайна температура могат да революционизират електрическата мрежа.

До този момент постигането на свръхпроводимост изискваше охлаждане на материалите до много ниски температури. Когато свойството е открито през 1911 г., то е било постигано само при температури, близки до абсолютната нула (-273,15°С). Оттогава физиците са откривали други свръхпроводими материали, но всички са изисквали изключително ниски температури.

„Поради ограниченията на ниските температури материалите с такива необикновени свойства не са преобразили напълно света по начина, по който мнозина биха могли да си го представят“, каза Ранга Диас от университета в Рочестър, щата Ню Йорк, ръководител на екипа, направил откритието. „Нашето откритие обаче ще премахне тези бариери и ще отвори вратата за много потенциални приложения“, каза той пред Би Би Си.

Екипът е направил свръхпроводника, като са смесили въглерод, сяра и водород между два диаманта при налягане около 70% от това, което се намира в центъра на Земята, и при температура около 15 ° C. Това е най-високата температура, при която някога е била измервана свръхпроводимостта, и първата, която разумно може да се нарече стайна температура.

Устройство за високо налягане, наречено диамантена наковалня, е използвано за компресиране и промяна на свойствата на материала

© University of Rochester

Устройство за високо налягане, наречено диамантена наковалня, е използвано за компресиране и промяна на свойствата на материала

Проблем остава изключително високото налягане от 267 милиарда паскала – около милион пъти по-високо от типичното налягане в гумите на автомобилите. Това очевидно ограничава практическото му приложение, признават учените.

Друг проблем е, че макар учените да знаят, че свръхпроводящият материал е направен от въглерод, сяра и водород, не знаят как тези елементи са свързани помежду си.

„Не е необичайно при този тип изследвания да се прави експеримент, без да се знае структурата“, казва Ева Зурек от Университета на Ню Йорк в Бъфало. „Ще е необходима още теоретична работа, за да се съчетае поведението на материала с модели на различни съединения и да се разбере какво точно е то“, каза тя пред New Scientist.

Сега Диас и колегите му работят, за да произведат материала при по-ниско налягане.

Учените са наблюдавали свръхпроводимостта при стайна температура в лаборатория

© University of Rochester

Учените са наблюдавали свръхпроводимостта при стайна температура в лаборатория

„Вземете диаманта: това е форма на въглерод с високо налягане, но в днешно време можете да го създадете в лаборатория с техники за химическо отлагане“, казва Диас. „Преди изискваше високо налягане, но сега можем да го отглеждаме в нормални условия – може да успеем да направим нещо подобно със свръхпроводниците.“

Фактът, че това съединение съдържа три различни елемента в себе си, докато други свръхпроводници обикновено съдържат само един или два, го прави по-податлив на регулиране, което според Диас ще помогне да работи и при по-ниско налягане.

Ако това може да се постигне, този материал може да се използва в приложения, вариращи от квантови изчисления до изграждане на по-добри медицински машини (като ядрено-магнитен резонанс) до драстично намаляване на загубите на енергия от преноса по мрежите. Това би включвало и нов начин за задвижване на левитиращи влакове – магнитната левитация е характеристика на някои свръхпроводящи материали.

Друго приложение би било по-бързата и по-ефективна електроника.

„С този вид технология можете да превърнете обществото в „свръхпроводящо общество“, където никога повече няма да имате нужда от неща като батерии“, казва съавторът на изследването Ашкан Саламат от Университета в Невада, Лас Вегас.

Изследването е публикувано в списание Nature.

Източник: Dnevnik.bg

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *