Key Takeaways
- Wissenschaftler berichten, dass sie ihr lang ersehntes Ziel erreicht haben, ein Material herzustellen, das bei Raumtemperatur als Supraleiter funktioniert.
- Raumtemperatur-Supraleiter könnten in vielen Formen der Unterh altungselektronik, des Transportwesens und anderer Technologien eingesetzt werden.
- Die Entdeckung wird aufgrund des schwierigen Herstellungsprozesses keine unmittelbaren praktischen Anwendungen haben, sagen Experten.
Das lang ersehnte Ziel, einen Supraleiter zu finden, der bei Raumtemperatur funktioniert, wurde erreicht, was vielversprechend für zukünftige Anwendungen in der Personalelektronik und anderen Technologien ist, sagen Forscher.
Wissenschaftler sagen, dass sie ein Material geschaffen haben, das Elektrizität ohne Widerstand bei 58 Grad Fahrenheit leiten kann, laut einem Papier, das letzte Woche veröffentlicht wurde. Wenn dies bestätigt wird, könnte das neue Material ein großer Fortschritt gegenüber früheren Erkenntnissen sein, bei denen Supraleitung nur bei Temperaturen weit unter Null Grad festgestellt wurde. Während es noch Hindernisse gibt, könnte die Entdeckung zu exotischen neuen Technologien führen, sagen Experten.
"Es ist möglich, dass Supraleiter den Transport mit Levitation und einem supraleitenden Gitter revolutionieren könnten", sagte Ashkan Salamat, ein Co-Autor der Abhandlung und ein Physiker für kondensierte Materie an der Universität von Nevada, Las Vegas, in einem Telefongespräch Interview. „Wir könnten Geräte miniaturisieren und wir könnten darüber nachdenken, Batterien zu miniaturisieren oder Batterien zu eliminieren. Das Blaue-Himmel-Denken ist endlos.“
Hoverboarding durch Supraleiter?
Die Verwendungsmöglichkeiten für diese Art von Material sind nahezu endlos. Supraleitende Sch altkreise würden bei Raumtemperatur "keine Energie verlieren und können ohne Aufladen betrieben werden", sagte Shanti Deemyad, Physikprofessor an der University of Utah, in einem E-Mail-Interview. "Außerdem können wir sie verwenden, um supraleitende Logiksch altkreise zu erstellen, die viel schneller sind als das, was wir derzeit haben."
Wir könnten Geräte miniaturisieren und wir könnten darüber nachdenken, Batterien zu miniaturisieren oder Batterien zu eliminieren.
Wissenschaftler beschäftigen sich seit mehr als einem Jahrhundert mit Supraleitern, weil sie für alle Arten von Technologien vielversprechend sind. In normalen Drähten entsteht elektrischer Widerstand, wenn Elektronen gegen die Atome stoßen, aus denen das Metall besteht. Forscher bewiesen jedoch 1911, dass unter den richtigen Bedingungen Materialien hergestellt werden können, die keinen Widerstand haben. Diese wurden dann als „Supraleiter“bezeichnet.
Der Effekt, der Supraleiter antreibt, erzeugt auch ein elektrisches Feld, das es Fahrzeugen ermöglichen könnte, über supraleitenden Schienen zu schweben, sagte Salamat. Leider sind alle bisher entdeckten Supraleiter nicht praktikabel.
"Die bisher bekannten Materialien müssen mit flüssigem Stickstoff oder Helium gekühlt werden, damit sie supraleitend werden", sagte Eva Zurek, Chemieprofessorin an der University at Buffalo, in einem E-Mail-Interview. "Infolgedessen sind ihre Anwendungen begrenzt. Trotzdem werden sie als supraleitende Magnete, in MRT-Geräten, in supraleitenden Stromleitungen, wo keine Energie durch Widerstand verloren geht, und in Magnetschwebebahnen eingesetzt."
Nicht bald zum Best Buy
Die neueste Supraleiter-Entdeckung hat einen großen Haken: Der schwierige Prozess, bei dem das Material unter enormem Druck entsteht, macht es möglich, es nur in winzigen Mengen herzustellen.
Kohlenstoff-Schwefel und Wasserstoff werden in ein Gerät gegeben und bei 40.000 Atmosphären zusammengepresst, sagte Salamat und fügte hinzu: „Dann führen wir eine photochemische Reaktion durch, damit wir grünes Licht geben, sodass sie dies am Ende sehr komplex machen. organisches großes Gerüstsystem."
Das größte Hindernis, dem Forscher gegenüberstehen, um einen praktischeren Supraleiter herzustellen, ist die Verringerung des Drucks, bei dem das Material hergestellt wird, sagte Zurek. "Als die Elektrizität entdeckt wurde, konnten wir nicht alle ihre Anwendungen vorhersehen", fügte er hinzu. "Ähnlich denke ich, dass ein Raumtemperatur-Supraleiter Anwendungen hervorbringen wird, die völlig revolutionär und derzeit unvorstellbar sind."
Erwarten Sie jedoch nicht, dass der kürzlich entdeckte Supraleiter in Ihrem Laptop auftaucht, sagen Experten.
Die bisher bekannten Materialien müssen mit flüssigem Stickstoff oder Helium gekühlt werden, um supraleitend zu werden. Daher sind ihre Anwendungen begrenzt.
"In seiner jetzigen Form sehe ich keine direkte praktische Anwendung für dieses Material, aber das ist, was wir als Proof-of-Principle-Beobachtung und als sehr robuste Messung bezeichnen, die uns dabei helfen kann, hochtemperatursupraleitende Materialien leichter zugänglich zu finden Druck", sagte Deemyad."Wenn wir den kritischen Druck auch nur um eine Größenordnung senken können, kann ich mir viele praktische Anwendungen dafür vorstellen."
Salamat sagt, sein Team arbeite an einem einfacher herzustellenden Supraleiter. „Wir haben eine weitere Zeitung, die in einem Monat herauskommt, in der wir die zweithöchste Temperatur haben“, fügte er hinzu.
Bis Salamat und seine Forscherkollegen einen Supraleiter herstellen können, der etwas praktischer ist, werden Hoverboards nicht in die Läden kommen. Aber die neue Forschung beweist, dass Wissenschaftler dem Tag näher kommen, an dem Supraleiter ein Teil des täglichen Lebens sein könnten.
