Tim Univerziteta u Houstonu izmerio je superprovodljivost pri 151 K (–122 °C) za materijal koji funkcioniše pri normalnom pritisku, rušeći prethodni rekord od 133 K iz 1993. Postignuće su omogućile tehnike „pressure quenching“ (visok pritisak, hlađenje, brzo oslobađanje pritiska). Iako je to važan korak ka praktičnijim superprovodnicima i potencijalno može smanjiti gubitke u prenosu energije, sobna temperatura pri ambijentalnom pritisku ostaje udaljena otprilike 150 °C.
Proboj u superprovodljivosti: materijal bez otpora pri 151 K pri normalnom pritisku
Photo Credit: University of Houston
Tim sa Univerziteta u Houstonu objavio je materijal koji pri normalnom atmosferskom pritisku pokazuje superprovodljivost na temperaturi od 151 K (–122 °C). To je najviša prijavljena temperatura superprovodljivosti za materijal koji funkcioniše pri ambijentalnom pritisku od otkrića fenomena 1911. godine.
Šta su otkrili?
Istraživači iz Texas Center for Superconductivity i katedre za fiziku Univerziteta u Houstonu izmerili su prelaz u superprovodljivo stanje pri 151 K. Rezultat je objavljen u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences i prenet kroz ScienceDaily.
Metod: pressure quenching
Fizičari Ching-Wu Chu i Liangzi Deng koristili su tehniku poznatu kao pressure quenching. U suštini, materijal je najpre izložen veoma visokom pritisku koji poboljšava njegove superprovodljive osobine; zatim se uz hlađenje naglo oslobađa pritisak tako da unapređeno stanje ostane stabilno pri normalnim uslovima.
„Naša metoda pokazuje da je moguće zadržati to stanje bez stalnog održavanja pritiska,“ rekao je Ching-Wu Chu.
Zašto je ovo važno?
Superprovodnici prenose električnu energiju bez električnog otpora, što smanjuje gubitke u obliku toplote. Univerzitet ističe da se danas oko 8% električne energije gubi tokom prenosa po mreži; efikasniji provodnici mogli bi stvoriti značajne uštede i smanjiti zagađenje.
Ipak, većina superprovodnika i dalje zahteva veoma niske temperature i skupa hladna rešenja. Povećanje radne temperature – pa i za desetine kelvina – čini materijale praktičnijim za primenu i lakšim za ispitivanje standardnom opremom.
Ograničenja i naredni koraci
Iako je 151 K značajan pomak (prethodni ambijentalni rekord bio je 133 K, postignut 1993. sa Hg1223), cilj sobne temperature pri ambijentalnom pritisku (~300 K) i dalje je daleko: ovaj rezultat je otprilike 150 °C ispod sobne temperature. Potrebna su dalja istraživanja, reprodukcija rezultata od strane nezavisnih timova i optimizacija materijala pre praktičnih primena.
Chu i Deng su takođe predstavili pregled sa šest mogućih pravaca za povećanje temperature superprovodljivosti, među kojima je i pressure quenching. Rohit Prasankumar iz Intellectual Ventures naglašava da će budući napreci verovatno zavisiti od bliske saradnje fizičara, hemičara, inženjera i stručnjaka za materijale.
Zaključak
Ovo je važan korak ka praktičnijim superprovodnicima pri normalnom pritisku i može ubrzati razvoj energetski efikasnijih mreža, naprednih medicinskih uređaja i drugih visokotehnoloških aplikacija. Ipak, prelaz sa laboratorijskog uspeha na komercijalnu primenu zahteva vreme, dodatne eksperimente i potvrdu rezultata.
Pomozite nam da budemo bolji.
