Ovde je: Naučnici su prijavili otkriće prvog superprovodnika na sobnoj temperaturi, nakon više od jednog veka čekanja.
Otkriće evocira sanjarenje o futurističkim tehnologijama koje bi mogle da preoblikuju elektroniku i transport. Superprovodnici prenose električnu energiju bez otpora, omogućavajući struji da teče bez gubitka energije. Ali svi prethodno otkriveni superprovodnici moraju da se ohlade, mnogi od njih na veoma niske temperature, što ih čini nepraktičnim za većinu upotreba.
Sada su naučnici pronašli prvi superprovodnik koji radi na sobnoj temperaturi – barem ako je prostorija prilično hladna. Materijal je superprovodljiv ispod temperatura od oko 15° Celzijusa (59° Farenhajta), fizičar Ranga Dias sa Univerziteta u Ročesteru u Njujorku i kolege izvještavaju 14. oktobra u Nature.
Rezultati tima „nisu ništa drugo do lepi“, kaže hemičar materijala Rasel Hemli sa Univerziteta Ilinois u Čikagu, koji nije bio uključen u istraživanje.
Međutim, superprovodne supermoći novog materijala pojavljuju se samo pri izuzetno visokim pritiscima, ograničavajući njegovu praktičnu korisnost.
Dias i njegove kolege su formirali superprovodnik stiskanjem ugljenika, vodonika i sumpora između vrhova dva dijamanta i udaranjem u materijal laserskom svetlošću da izazovu hemijske reakcije. Pri pritisku koji je oko 2,6 miliona puta veći od atmosfere Zemlje i temperaturama ispod oko 15°C, električni otpor je nestao.
Samo to nije bilo dovoljno da ubedi Diasa. „Nisam verovao prvi put“, kaže on. Tako je tim proučavao dodatne uzorke materijala i istraživao njegova magnetna svojstva.
Poznato je da se superprovodnici i magnetna polja sukobljavaju – jaka magnetna polja inhibiraju supravodljivost. Naravno, kada je materijal stavljen u magnetno polje, bile su potrebne niže temperature da bi bio superprovodljiv. Tim je takođe primenio oscilirajuće magnetno polje na materijal i pokazao da, kada je materijal postao superprovodnik, izbacio je to magnetno polje iz svoje unutrašnjosti, još jedan znak superprovodljivosti.
Naučnici nisu bili u stanju da odrede tačan sastav materijala ili kako su njegovi atomi raspoređeni, što otežava objašnjenje kako on može biti superprovodljiv na tako relativno visokim temperaturama. Budući rad će se fokusirati na potpunije opisivanje materijala, kaže Dias.
Kada je 1911. otkrivena supravodljivost, pronađena je samo na temperaturama blizu apsolutne nule (-273,15° C). Ali od tada, istraživači su stalno otkrivali materijale koji su superprovodni na višim temperaturama. Poslednjih godina, naučnici su ubrzali taj napredak fokusirajući se na materijale bogate vodonikom pod visokim pritiskom.
Godine 2015., fizičar Mihail Eremets sa Instituta za hemiju Maks Plank u Majncu, Nemačka, i njegove kolege stisnuli su vodonik i sumpor da bi stvorili superprovodnik na temperaturama do -70° C. Nekoliko godina kasnije, dve grupe, jedna koju je predvodio Eremets, a druga koja je uključivala Hemlija i fizičara Maddurija Somajazulua, proučavale su jedinjenje lantana i vodonika pod visokim pritiskom. Dva tima su pronašla dokaze superprovodljivosti na još višim temperaturama od -23°C i -13°C, respektivno, au nekim uzorcima možda čak i do 7°C.
Otkriće superprovodnika na sobnoj temperaturi nije iznenađenje. „Očigledno smo krenuli ka tome“, kaže teoretski hemičar Eva Zurek sa Univerziteta u Bufalu u Njujorku, koja nije bila uključena u istraživanje. Ali probijanje simbolične barijere sobne temperature je „zaista velika stvar“.
Ako bi se superprovodnik na sobnoj temperaturi mogao koristiti na atmosferskom pritisku, mogao bi uštedeti ogromne količine energije izgubljene zbog otpora u električnoj mreži. I to bi moglo poboljšati postojeće tehnologije, od MRI mašina do kvantnih računara do magnetno levitiranih vozova. Dias predviđa da bi čovečanstvo moglo postati „superprovodljivo društvo“.
Ali do sada su naučnici stvarali samo male čestice materijala pod visokim pritiskom, tako da su praktične primene još uvek daleko.
Ipak, „temperatura više nije granica“, kaže Somaiazulu, iz Nacionalne laboratorije Argonne u Lemontu, Ilinois, koji nije bio uključen u novo istraživanje. Umesto toga, fizičari sada imaju novi cilj: da stvore superprovodnik na sobnoj temperaturi koji radi bez pritiska, kaže Somaiazulu. „To je sledeći veliki korak koji moramo da uradimo.“
