Kísérleti körülmények között már szobahőmérsékleten is működik szupravezető

2020. október 15. – 12:53

Másolás

Vágólapra másolva

Először sikerült szobahőmérsékletű szupravezetőt létrehozni, ami elvezethet ahhoz, hogy újratervezzük az elektromos hálózatokat vagy lebegő vonatokon közlekedjünk.

Szupravezetők, olyan anyagok, amelyek nagyon alacsony, általában mínusz kétszáz Celsius fok alatti hőmérsékleten elveszítik elektromos ellenállásukat és kizárják magukból a mágneses mezőt, már eddig is léteztek, csak éppen a felhasználási területük volt elég szűk, mert a hűtéshez is rengeteg energiát kellett biztosítani. Kutatók már évek óta dolgoznak azon, hogy olyan szupravezetőt hozzanak létre, ami szobahőmérsékleten is működéképes.

A Telex friss híreit itt találja >>>

A Technologyreview.com közlése szerint laboratóriumban már eljutottak eddig a pontig. Egy hidrogénből, kénből és szénből álló keverék 13,3 Celsius fokon is működött a Rochester Egyetemen. Mindehhez viszont hatalmas nyomásra, körülbelül két és fél milliószor akkorára, mint az általunk belégzett levegőé van szükség, .

A Sapienza Egyetem fizikusa, José Flores-Livas szerint néhány éven belül olyan szupravezetők lesznek, amelyek 26-27 fokon is működnek majd.

A szupravezetést először a holland Heike Kamerlingh Onnes igazolta 1911-ben, kísérletében a mínusz 273 Celsiusra hűtött higany vált szupravezető, később az ólommal és az ónnal is megismételte a kísérletet. Nyolcan évvel később az IBM zürichi laborjában sikerült kerámia-oxidoknál kihasználni a szupravezetést, de még mindig mínusz 181 foknál jártak csak. Persze már ekkor is irányultak kutatások arra, hogy mindez szobahőmérsékleten is lehetséges.

A Rochester Egyetem kutatói szenet és ként kevertek össze egy-egy arányban, és ebből kis golyókat formáltak. A golyókat két gyémánt közé szorították miközben hidrogén gázt injektáltak be. Ezután lézerfénnyel lőtték az elegyet, hogy lebontsák kénatom kötéseit. Ezzel megváltozott a rendszer kémiája és az elektronok viselkedése. Egy instabil, de nagy nyomás alatti szupravezető kristály jött létre. A kutatók most abban bíznak, hogy a keverék módosításával alacsonyabb nyomáson működő szupravezetőt is létrehozhatnak.

Ha sikerülne a mostani felére, úgy 100 gigapascalra levinni a nyomást, akkor a szupravezetők több iparágat is forradalmasíthatnak. Flores-Livas szerint nagy felbontású, érzékeny szenzorokat lehetne készíteni, amelyeket az ásványkutatásban és az agykutatásban is lehetne használni, valamint adattárolást is át lehetne gondolni új anyagokkal.

Ha a szupravezetők környezeti nyomáson is működnének, akkor az elektromos hálózatok is kisebb veszteséggel működnének. Az Egyesült Államokban a szállítási veszteséget az összes megtermelt elektromos energia öt százalékára teszik. Kisebbek és hatékonyabbak lehetnek az elektromos transzformátorok is. A szupravezetők hatékonyabbá tehetik az időszakos energiaforrásokat, a szélturbinákat és a napelemeket is, és mivel a szupravezetőkkel erőteljes mágneseket is létre lehet hozni, például vonatokat is lehet velük lebegtetni.