Key takeaways
- Forskere rapporterer at de har oppnådd sitt lenge etterlengtede mål om å lage et materiale som fungerer som en superleder ved romtemperatur.
- Superledere i romtemperatur kan brukes i mange former for forbrukerelektronikk, transport og andre teknologier.
- Funnet vil ikke ha noen umiddelbare praktiske anvendelser på grunn av den vanskelige produksjonsprosessen, sier eksperter.
Det lenge etterlengtede målet om å finne en superleder som fungerer ved romtemperatur er nådd, og viser løfte for fremtidige anvendelser innen personlig elektronikk og annen teknologi, sier forskere.
Forskere sier at de har laget et materiale som kan lede elektrisitet uten motstand ved 58 grader Fahrenheit, ifølge en artikkel publisert forrige uke. Hvis det bekreftes, kan det nye materialet være et stort fremskritt i forhold til tidligere funn som fant superledning bare ved temperaturer godt under null grader. Selv om det gjenstår hindringer, kan oppdagelsen føre til eksotiske nye teknologier, sier eksperter.
"Det er mulig at superledere kan revolusjonere transport med levitasjon og et superledende rutenett," sa Ashkan Salamat, en medforfatter av avisen, og en kondensert materie-fysiker ved University of Nevada, Las Vegas, i en telefon intervju. "Vi kunne miniatyrisere enheter og vi kunne tenke på å miniatyrisere batterier eller eliminere batterier. Tanken på den blå himmelen er uendelig."
Hoverboarding gjennom superledere?
Mulige bruksområder for denne typen materiale er nesten uendelige. Superledende kretser ved romtemperatur "ville ikke miste energi og kan gå uten behov for å lades opp," sa Shanti Deemyad, fysikkprofessor ved University of Utah, i et e-postintervju. "I tillegg kan vi bruke dem til å lage superledende logiske kretser som er mye raskere enn det vi har for øyeblikket."
Vi kunne miniatyrisere enheter, og vi kunne tenke på å miniatyrisere batterier eller eliminere batterier.
Forskere har søkt etter superledere i mer enn et århundre fordi de har store løfter for alle slags teknologier. I vanlige ledninger dannes elektrisk motstand når elektroner banker mot atomene som utgjør metallet. Imidlertid beviste forskere i 1911 at under de rette forholdene kan det fremstilles materialer som ikke har motstand. Disse ble deretter k alt "superledere."
Effekten som driver superledere produserer også et elektrisk felt som kan tillate kjøretøyer å flyte over superledende skinner, sa Salamat. Dessverre er ikke alle superlederne som har blitt oppdaget så langt praktiske.
"Materialene som er kjent til dags dato må avkjøles med flytende nitrogen eller helium for å superlede," sa Eva Zurek, en kjemiprofessor ved universitetet i Buffalo, i et e-postintervju. "Som et resultat er deres bruksområder begrenset. Ikke desto mindre brukes de som superledende magneter, i MR-maskiner, i superledende kraftledninger der energi ikke går tapt for motstand, og i magnetiske levitasjonstog."
Kommer ikke til bestekjøp snart
Den siste superlederoppdagelsen kommer med en stor hake: den vanskelige prosessen der materialet lages ved enormt trykk betyr at det bare kan produseres i små mengder.
Karbon-svovel og hydrogen er plassert i en enhet og presset sammen ved 40 000 atmosfærer, sa Salamat, og la til "da gjør vi en fotokjemisk reaksjon slik at vi skinner med grønt lys slik at de ender opp med å gjøre dette veldig komplisert, organisk stort rammesystem."
Den største hindringen forskerne står overfor for å lage en mer praktisk superleder er å redusere trykket som materialet produseres ved, sa Zurek. "Da elektrisitet ble oppdaget, kunne vi ikke ha forutsett alle bruksområdene," la han til. "Tilsvarende tror jeg at en romtemp superleder vil gi applikasjoner som er fullstendig revolusjonerende og utenkelige for øyeblikket."
Forvent imidlertid ikke at den nylig oppdagede superlederen dukker opp på den bærbare datamaskinen din, sier eksperter.
Materialene som er kjent til dags dato, må avkjøles med flytende nitrogen eller helium for å superlede. Som et resultat er søknadene deres begrenset.
"I sin nåværende form kan jeg ikke se en direkte praktisk anvendelse for dette materialet, men dette er det vi kaller proof of principle observation og en meget robust måling som kan hjelpe oss å finne høytemperatur superledende materialer på mer tilgjengelig press," sa Deemyad."Hvis vi til og med kan senke det kritiske trykket med bare en størrelsesorden, kan jeg tenke meg mange praktiske anvendelser for dem."
Salamat sier at teamet hans jobber med en superleder som er enklere å produsere. "Vi har et nytt papir som kommer ut om en måned hvor vi har den nest høyeste temperaturen," la han til.
Inntil Salamat og hans medforskere kan lage en superleder som er litt mer praktisk, kommer ikke hoverboards i butikkene. Men den nye forskningen viser at forskerne nærmer seg dagen da superledere kan være en del av hverdagen.
