Yeni hiper iletkenlerin keşfi hakkında bilmeniz gerekenler

Bir asırdan fazla bir süredir, bilim adamları elde etmeye çalıştılar. Malzemelerin kutsal kâsesi: oda sıcaklığında bir süper iletkenelektrik yüklerini direnç göstermeden taşıyabilen ve bildiğimiz şekliyle enerji alanında devrim yaratacak bir malzeme.

Bu hafta, Rochester Üniversitesi’nden bir ekip, bilim camiasının bazı üyelerinin şüphelerine rağmen, bu tür materyalleri bulduğunu iddia ediyor. yeni arama yayınlanan doğada. İşte bayrak hakkında bilmeniz gerekenler.

Oda sıcaklığında süper iletken nedir?

Oda sıcaklığında süper iletkenler geliştirmek fizikte yüce bir hedeftir. Karanlık maddenin ne olduğunu öğrenin Ve Evrenin genişlemesinin hızlanmasından sorumlu olan nedir?. Süperiletkenler elektrik akımlarını direnç göstermeden iletirler, yani elektrik A noktasından B noktasına gönderildiği için enerji kaybı olmaz. Ancak günümüzün süper iletkenleri, çalışmak için aşırı soğuk sıcaklıklar ve yüksek basınçlar gerektiriyor, bu da onları özel laboratuvarlar dışında hiçbir yerde kullanışsız hale getiriyor.

Oda sıcaklığında çalışabilselerdi, süperiletken malzemeler deneyler dünyasına taşınmayacak ve dünyanın enerji altyapısına entegre edilebilecekti.

Ancak 1911’de süperiletkenliğin keşfinden bu yana bilim, oda sıcaklığındaki süperiletkenliği deşifre edemedi. Fizikçiler çeşitli türden süperiletkenleri dürttüler ve dürttüler –soğutulmuş lantan hidrit Ve Kükürt kokulu hidrojen sülfür, örneğin – boşuna. Bu malzemeler süper iletkendir, ancak yalnızca gerçek dünya elektroniğinde pratik olmayan saçma sıcaklık ve basınçlarda.

Mükemmel oda sıcaklığında süper iletken arayışı, malzeme bilimcileri, mühendisler ve fizikçilerin çeşitli hidritleri gözden geçirmesine ve sıfır direnç büyüsünü gerçekleştirmek için bu kadar zorlu koşullar gerektirmeyen birini aramasına neden oluyor.

ne yaptı Rochester Üniversitesi takım başarır mı?

Süper iletken doğrama bloğundaki en yeni bileşik, Rochester Üniversitesi’ndeki bilim adamlarının 10 kilobar (145.000 psi) basınçta 69 derece Fahrenheit’te bir süper iletkene dönüştüğünü bulduğu lutesyum hidrittir. Referans olarak, deniz seviyesindeki basınç yaklaşık 15 psi iken, Mariana Çukuru’nun dibinde yaklaşık 16.000 psi’dir. NOAA’ya göre.

Açıkçası, 145.000 psi hala bir dosya çok fazla basınç. Ancak Rochester Üniversitesi’ne göre, ekibin laboratuvarında süperiletkenliği başlatmak için gerekenden iki kat daha az. öğle yemeği.

Laboratuvarında keşif yapan Rochester Üniversitesi’nden makine mühendisi Ranga Dias’a göre, “Artık modern süperiletkenlik çağında olduğumuzu düşünüyoruz.”

Ancak Dias’ın alanının diğer üyeleri şüpheci. kağıt 2020 yayınlanan Doğada, karbon-kükürt hidritte oda sıcaklığında süper iletkenliğe ulaştığını iddia eden Dias’ın da dahil olduğu bir ekip tarafından ve buradaki tarihler ve verilerle ilgili birkaç güncelleme aldı. Daha sonra ‘Gelişen Sorunlar’ makalesi Ağustos 2021’de Nature’da yayınlandı.Dias’ın makalesine bağlı olmayan iki fizikçi, süperiletkenlikle ilişkili fenomenlerin aslında maddenin övülen durumuyla ilgili olmadığını öne sürerek iddialara itiraz etti.

Eylül 2022’de Dias’ın ekibinin orijinal makalesi geri çekildi. Ancak yeni gazete engellerini aştı (en azından yayınlanmasına yetecek kadar, ama aynı zamanda şimdi geri çekilmiş olan çalışmayı da).

The New York Times’a göreDaha önceki bir yanlış adımda Dias, başka bir bilim adamının incelemesindeki kelime kelime dili kendi incelemesine yerleştirir; bu, Dias’ın unutulmuş alıntılarda anlattığı bir olaydır.

En son deneyde ekip, %99 hidrojen ve %1 nitrojenden oluşan gazlı bir karışım topladı ve gazı, son derece nadir bir toprak metali olan lutesyum içeren bir odaya yerleştirdi. Gaz ve metalin birkaç gün 392 Fahrenheit’te reaksiyona girmesine izin verdiler. Elde edilen bileşik mavi renkte parladı.

Bu bileşiği bir elmas hücreye bastırdılar (en sert metalsıkmak, sıkmak veya bir şeyin atıklarını sıkmak istediğiniz deneylerde düzenli bir özellik haline getirir). Elmasların arasına bastırıldığında, Dias’ın laboratuvarında yapılan bileşik maviden parlak kırmızımsı pembeye dönüştü. Süper iletken hale geldi.

Yeni deneyin sonucu diğer ekipler tarafından yeniden üretilebilirse, malzeme biliminde unobtainium arayışında heyecan verici bir an olabilir: elektrik için gerçek bir oyun değiştirici.

Ancak şimdilik Kutsal Kâse arayışı devam ediyor. Malzeme bilimi topluluğu buna bir açıklama bulmaya ne kadar yakın? Ancak böyle bir süper iletkeni şarj etmek, direnç olmadan gerçekleşemez.

Devamı: Fizikteki en zor malzemeleri aramak