Skip to content

Rumsledare kan leda till exotiska prylar

11 de juli de 2021
GettyImages 274751 001 41ab9386ac044566ada78623706a8118

Viktiga takeaways

  • Forskare rapporterar att de har uppnått sitt eftersträvade mål att skapa ett material som fungerar som en superledare vid rumstemperatur.
  • Superledare vid rumstemperatur kan användas i många former av konsumentelektronik, transport och annan teknik.
  • Upptäckten kommer inte att ha några omedelbara praktiska tillämpningar på grund av den svåra tillverkningsprocessen, säger experter.

Det länge eftersträvade målet att hitta en superledare som fungerar vid rumstemperatur har uppnåtts, vilket visar löftet för framtida tillämpningar inom personlig elektronik och annan teknik, säger forskare. Forskare säger att de har skapat ett material som kan leda elektricitet utan motstånd vid 58 grader Fahrenheit, enligt ett papper som publicerades förra veckan. Om det bekräftas kan det nya materialet vara ett stort framsteg jämfört med tidigare resultat som fann superledningsförmåga endast vid temperaturer långt under noll grader. Medan hinder kvarstår kan upptäckten leda till exotisk ny teknik, säger experter. ”Det är möjligt att superledare kan revolutionera transporten med levitation och ett supraledande nät”, sa Ashkan Salamat, en medförfattare till tidningen, och en fysiker med kondens vid University of Nevada, Las Vegas, i en telefonintervju. ”Vi kunde miniatyrisera enheter och vi kunde tänka på att miniatyrisera batterier eller ta bort batterier. Den blå himmelens tankar är oändliga.”

Hoverboarding genom superledare?

Möjliga användningsområden för denna typ av material är nästan oändliga. Superledande kretsar vid rumstemperatur ”skulle inte tappa energi och kan gå utan att behöva laddas upp”, säger Shanti Deemyad, professor i fysik vid University of Utah, i en e-postintervju. ”Dessutom kan vi använda dem för att skapa superledande logiska kretsar som är mycket snabbare än vad vi för närvarande har.” ”Vi kunde miniatyrisera enheter och vi kunde tänka på att miniatyrisera batterier eller ta bort batterier.” Forskare har drivit supraledare i mer än ett sekel eftersom de har ett stort löfte för alla typer av teknik. I normala ledningar bildas elektriskt motstånd när elektroner slår mot atomerna som utgör metallen. Men forskare bevisade 1911 att under rätt förhållanden kan material tillverkas utan motstånd. Dessa kallades sedan ”superledare”.

Effekten som driver supraledare producerar också ett elektriskt fält som kan tillåta fordon att flyta över supraledande skenor, sade Salamat. Tyvärr är alla superledare som hittills har upptäckts inte praktiska. ”De material som hittills är kända måste kylas med flytande kväve eller helium till superledningar”, säger Eva Zurek, kemiprofessor vid universitetet i Buffalo, i en e-postintervju. ”Som ett resultat är deras applikationer begränsade. Ändå används de som supraledande magneter, i MR-maskiner, i supraledande kraftledningar där energi inte går förlorad för motstånd och i magnetiska levitationståg.”

Kommer inte till bästa köp snart

Den senaste upptäckten av superledare kommer med en stor fångst: den svåra processen genom vilken materialet skapas med enormt tryck gör att det bara kan produceras i små mängder. Kolsvavel och väte placeras i en anordning och pressas ihop vid 40 000 atmosfärer, sade Salamat och tillade ”då gör vi en fotokemisk reaktion så att vi lyser ett grönt ljus så att de blir så komplexa, organiska stora ramsystem.”

Supraledning

Det största hindret som forskare står inför för att göra en mer praktisk superledare är att minska trycket vid vilket materialet produceras, säger Zurek. ”När el upptäcktes kunde vi inte ha förutsett alla dess tillämpningar”, tillade han. ”På samma sätt tror jag att en rumslig superledare kommer att skapa applikationer som är helt revolutionerande och ofattbara just nu.” Men förvänta dig inte att den nyligen upptäckta superledaren ska dyka upp i din bärbara dator, säger experter. ”De material som hittills är kända måste kylas med flytande kväve eller helium till superledande. Som ett resultat är deras tillämpningar begränsade.” ”I sin nuvarande form kan jag inte se en direkt praktisk tillämpning av detta material, men det här är vad vi kallar bevis för principobservation och en mycket robust mätning som kan hjälpa oss att hitta superledande material med hög temperatur vid mer tillgängliga tryck,” sa Deemyad . ”Om vi ​​till och med kan sänka det kritiska trycket med bara en storleksordning kan jag föreställa mig många praktiska tillämpningar för dem.” Salamat säger att hans team arbetar på en superledare som är lättare att producera. ”Vi har ett nytt papper som kommer ut om en månad där vi har den näst högsta temperaturen”, tillade han. Tills Salamat och hans medforskare kan skapa en superledare som är lite mer praktisk kommer hoverboards inte att träffa butikerna. Men den nya forskningen visar att forskare närmar sig dagen när superledare kan vara en del av vardagen.