Fizičari oborili rekord temperature u supravodljivosti

Istraživači iz Teksaškog centra za supravodljivost (TcSUH) i odjela za fiziku Sveučilišta u Houstonu oborili su temperaturni rekord za supravodljivost pri ambijentalnom tlaku, što je otkriće koje bi s vremenom moglo dovesti do učinkovitijih načina generiranja, prijenosa i pohrane energije.

Tim Sveučilišta u Havajima postigao je temperaturu prijelaza (Tc) od 151 Kelvina (oko minus 122 stupnja Celzija) pod ambijentalnim tlakom, najvišu ikad zabilježenu temperaturu za sve prijavljene supravodiče pri ambijentalnom tlaku od otkrića supravodljivosti 1911. godine. Temperatura prijelaza je točka ispod koje materijal postaje supravodljiv, što znači da kroz njega može teći električna energija bez otpora.

Povećanje ove temperature glavni je cilj u istraživanju supravodljivosti već desetljećima. Što se znanstvenici mogu približiti sobnoj temperaturi, to bi supravodljive tehnologije mogle postati praktičnije i pristupačnije.

Istraživanje fizičara Ching-Wu Chua i Liangzi Denga sa Sveučilišta u Havajima objavljeno je 9. ožujka u časopisu PNAS.

„Prijenosom električne energije u mreži gubi se oko 8% električne energije“, rekao je Chu, profesor fizike, osnivač i direktor TcSUH-a i glavni autor rada. „Ako sačuvamo tu energiju, to su uštede od milijardi dolara, a ujedno nam štedi mnogo truda i smanjuje utjecaj na okoliš.“

Supravodiči omogućuju protok električne energije bez otpora, što ih čini korisnima za poboljšanje električnih mreža, izgradnju naprednih medicinskih sustava za snimanje, omogućavanje tehnologija fuzije i razvoj brže elektronike. Međutim, većinu supravodiča treba ohladiti na izuzetno niske temperature, što ih čini skupima i teškima za korištenje.

„Nakon što materijal dovedemo do ambijentalnog tlaka, znanstvenicima postaje puno lakše koristiti dobro razvijenu instrumentaciju za njegovo istraživanje i daljnji razvoj tehnologija za rad u ambijentalnim uvjetima“, rekao je Deng, docent fizike, glavni istraživač na TcSUH-u i glavni autor rada.

Iako supravodljivost pri ambijentalnom tlaku i sobnoj temperaturi, oko 300 K, ostaje krajnji cilj, istraživači su rekli da novi rekord predstavlja važan korak naprijed i značajan je u svijetu supravodljivosti.

„Ovo otkriće ima veliki potencijal“, rekao je Chu. „Vjerujemo da bismo, s dovoljno ljudi koji rade na tome i s dovoljno vremena, trebali moći ostvariti potencijal.“

Rezultat tima Sveučilišta u Houstonu pokazuje da je taj cilj bliži nego ikad prije. Međutim, udaljenost između novog rekorda postavljenog u ovoj studiji i sobne temperature još uvijek je oko 140 stupnjeva Celzija. Za smanjenje ovog jaza bit će potrebni usklađeni, namjerni napori šire znanstvene zajednice, uključujući znanstvenike za materijale, kemičare i inženjere, kao i fizičare.