Vědci překonali 30letý rekord v supravodivosti za normálního tlaku

Foto: Shutterstock

Vědci překonali 30letý rekord v supravodivosti za normálního tlaku

Autor původního článku: redakce

Vědci z University of Houston dosáhli významného průlomu v oblasti supravodivosti, když vytvořili materiál, který dokáže vést elektřinu bez odporu při nejvyšší teplotě, jaká kdy byla dosažena za normálních tlakových podmínek. Tento objev posouvá supravodivost na 151 Kelvinů (minus 122 °C), čímž překonává rekord, který vydržel více než 30 let.

Širší souvislosti

Supravodivost je klíčová pro budoucnost energetiky, protože umožňuje přenos elektřiny bez ztrát, což může významně zlepšit efektivitu elektrických sítí. Tento objev by mohl vést k vývoji efektivnějších systémů pro ukládání energie, rychlejší elektroniky a nových technologií pro fúzní energii a lékařské zobrazování. V Evropě a České republice by to mohlo znamenat snížení nákladů na energii a snížení ekologické zátěže. V budoucnu bude důležité sledovat, jak se tyto technologie budou dále vyvíjet a jaké nové aplikace se objeví.

Proč je to důležité

Supravodivost umožňuje přenos elektřiny bez odporu, což znamená, že nedochází ke ztrátám energie ve formě tepla. To by mohlo dramaticky zlepšit efektivitu elektrických systémů. Vědci také vidí supravodivost jako klíčovou pro technologie, jako je magnetická rezonance (MRI), fúzní reaktory, kvantové technologie a ultrarychlá elektronika. Výzvou je, že většina supravodičů funguje pouze při extrémně nízkých teplotách, což vyžaduje drahé chladicí systémy, které omezují jejich široké použití.

Nový rekord překonává desetiletí starou bariéru

Vědci strávili desetiletí hledáním supravodivých materiálů s vyššími přechodovými teplotami. Významný milník přišel v roce 1987, kdy Ching-Wu Chu a jeho spolupracovníci objevili, že materiál známý jako YBCO se může stát supravodivým při minus 180 °C, tedy 93 K. Tento objev pomohl zahájit celosvětový závod ve vývoji vysokoteplotních supravodičů. V roce 1993 vědci objevili keramiku na bázi mědi a oxidu rtuťnatého nazvanou Hg1223, která dosáhla supravodivosti při minus 140 °C, tedy 133 K. Tento materiál držel rekord za normálního tlaku více než 30 let. Nový úspěch University of Houston posouvá rekord o 18 °C výše na 151 K.

Tlakové kalení vytváří stabilní supravodivost

Průlom byl dosažen pomocí procesu známého jako tlakové kalení. Zatímco tlakové techniky jsou běžně používány v jiných oblastech, včetně výroby diamantů, metoda je v oblasti výzkumu supravodivosti relativně nová. Vědci nejprve vystavili materiál extrémně vysokému tlaku, což zlepšilo jeho supravodivé vlastnosti a zvýšilo jeho přechodovou teplotu. Materiál byl poté ochlazen na pečlivě zvolenou teplotu, než byl tlak náhle uvolněn. Toto rychlé uvolnění efektivně zachovalo vylepšené supravodivé vlastnosti, což umožnilo materiálu zůstat stabilní i po návratu k normálním tlakovým podmínkám.

Krok k supravodivosti za pokojové teploty

Přestože supravodivost za pokojové teploty za normálního tlaku zůstává nedosažitelná, vědci tvrdí, že nový rekord je důležitým pokrokem směrem k tomuto cíli. Pokojová teplota je přibližně 300 K, což znamená, že od nově dosaženého rekordu zbývá překonat přibližně 140 °C. „Tento objev má velký potenciál,“ řekl Chu. „Věříme, že s dostatečným počtem lidí pracujících na tom a s dostatkem času bychom měli být schopni tento potenciál realizovat.“

Mohlo by vás zajímat

• Vědci vytvořili zařízení bez baterií, které přeměňuje sluneční světlo na palivo
• Vědci konečně dokončili 100 let starou teorii barev Schrödingera
• Vědci objevili zvláštní vlastnost rýže a přeměnili ji na chytrý materiál

Původní článek: Scientists break 30-year superconductivity record at normal pressure