Key takeaways
- Forskere rapporterer, at de har nået deres længe søgte mål om at skabe et materiale, der fungerer som en superleder ved stuetemperatur.
- Superledere i rumtemperatur kan bruges i mange former for forbrugerelektronik, transport og andre teknologier.
- Opdagelsen vil ikke have nogen umiddelbar praktisk anvendelse på grund af den vanskelige fremstillingsproces, siger eksperter.
Det længe søgte mål om at finde en superleder, der fungerer ved stuetemperatur, er blevet nået, hvilket viser lovende for fremtidige anvendelser inden for personlig elektronik og andre teknologier, siger forskere.
Forskere siger, at de har skabt et materiale, der kan lede elektricitet uden modstand ved 58 grader Fahrenheit, ifølge et papir offentliggjort i sidste uge. Hvis det bekræftes, kan det nye materiale være et stort fremskridt i forhold til tidligere fund, der kun fandt superledning ved temperaturer et godt stykke under nul grader. Selvom der stadig er forhindringer, kan opdagelsen føre til eksotiske nye teknologier, siger eksperter.
"Det er muligt, at superledere kan revolutionere transport med levitation og et superledende gitter," sagde Ashkan Salamat, en medforfatter til avisen, og en fysiker i kondenseret stof ved University of Nevada, Las Vegas, i en telefon interview. "Vi kunne miniaturisere enheder, og vi kunne tænke på at miniaturisere batterier eller eliminere batterier. Tankegangen på den blå himmel er uendelig."
Hoverboarding gennem superledere?
Mulige anvendelsesmuligheder for denne slags materiale er næsten uendelige. Superledende kredsløb ved stuetemperatur "ville ikke miste energi og kan gå uden behov for at blive genopladet," sagde Shanti Deemyad, fysikprofessor ved University of Utah, i et e-mailinterview. "Desuden kan vi bruge dem til at skabe superledende logiske kredsløb, der er meget hurtigere end det, vi har i øjeblikket."
Vi kunne miniaturisere enheder, og vi kunne tænke på at miniaturisere batterier eller fjerne batterier.
Forskere har forfulgt superledere i mere end et århundrede, fordi de lover alle slags teknologier. I normale ledninger dannes elektrisk modstand, når elektroner banker mod atomerne, der udgør metallet. Forskere beviste dog i 1911, at der under de rette forhold kan fremstilles materialer, der ikke har nogen modstand. Disse blev derefter kaldt "superledere."
Effekten, der driver superledere, producerer også et elektrisk felt, der kan tillade køretøjer at flyde over superledende skinner, sagde Salamat. Desværre er alle de superledere, der er blevet opdaget indtil videre, ikke praktiske.
"De materialer, der er kendt til dato, skal afkøles med flydende nitrogen eller helium for at kunne superlede," sagde Eva Zurek, en kemiprofessor ved universitetet i Buffalo, i et e-mailinterview. "Som et resultat er deres anvendelsesmuligheder begrænset. Ikke desto mindre bruges de som superledende magneter, i MRI-maskiner, i superledende kraftledninger, hvor energi ikke går tabt til modstand, og i magnetiske levitationstog."
Kommer ikke til bedste køb snart
Den seneste superlederopdagelse kommer med en stor hak: den vanskelige proces, hvorved materialet skabes ved et enormt tryk, betyder, at det kun kan produceres i små mængder.
Carbon-svovl og brint placeres i en enhed og presses sammen ved 40.000 atmosfærer, sagde Salamat og tilføjede "så laver vi en fotokemisk reaktion, så vi skinner med grønt lys, så de ender med at gøre dette meget komplekst, organisk stort rammesystem."
Den største hindring, forskerne står over for for at lave en mere praktisk superleder, er at reducere trykket, som materialet produceres ved, sagde Zurek. "Da elektricitet blev opdaget, kunne vi ikke have forudset alle dens anvendelser," tilføjede han. "På samme måde tror jeg, at en rumtemp superleder vil skabe applikationer, der er fuldstændig revolutionerende og utænkelige i øjeblikket."
Forvent dog ikke, at den nyligt opdagede superleder dukker op på din bærbare computer, siger eksperter.
De hidtil kendte materialer skal afkøles med flydende nitrogen eller helium for at kunne superlede. Som følge heraf er deres applikationer begrænset.
"I sin nuværende form kan jeg ikke se en direkte praktisk anvendelse for dette materiale, men det er det, vi kalder proof of princip observation og en meget robust måling, der kan hjælpe os med at finde højtemperatur-superledende materialer på mere tilgængelige pres," sagde Deemyad."Hvis vi overhovedet kan sænke det kritiske tryk med kun en størrelsesorden, kan jeg forestille mig mange praktiske anvendelser for dem."
Salamat siger, at hans team arbejder på en superleder, der er nemmere at producere. "Vi har endnu et papir, der udkommer om en måned, hvor vi har den næsthøjeste temperatur," tilføjede han.
Indtil Salamat og hans medforskere kan lave en superleder, der er lidt mere praktisk, kommer hoverboards ikke i butikkerne. Men den nye forskning beviser, at forskerne kommer tættere på den dag, hvor superledere kunne være en del af hverdagen.
