Superprevodnik omogućuje savršeno strujanje kroz njega, a da pri tome ne gubi ništa.
Znanstvenici su otkrili supravodljivi materijal koji djeluje na vjerojatno rekordno visokoj temperaturi, korak bliže cilju postizanja takvog savršenstva na sobnoj temperaturi.
Učinite stvari dovoljno hladnim i elektroni se provlače kroz metale bez stvaranja otpora, zagrijavanja ili usporavanja. Ali ovaj fenomen, poznat kao superprovodljivost, povijesno je djelovao samo na ekstremno hladnim temperaturama koje su samo malo iznad apsolutne nule. Zbog toga su beskorisni za aplikacije poput izuzetno efikasnog električnog ožičenja ili nevjerojatno brzih superračunala. U proteklih nekoliko desetljeća, znanstvenici su stvorili novije superprevodne materijale koji djeluju na sve višim temperaturama.
U novoj studiji, skupina istraživača približila se svom cilju stvorivši materijal koji je superprovodljiv na minus 9 stupnjeva Celzijevih stupnjeva (minus 23 stupnja Celzija) - jednu od najviših temperatura ikad promatranih.
Tim je ispitao klasu materijala koji se nazivaju superprevodni hidridi za koje su predviđali teorijski proračuni da će biti superprovodni na višim temperaturama. Da bi stvorili ove materijale, koristili su mali uređaj zvan dijamantska ćelija nakovanj koji je sastavljen od dva mala dijamanta koji komprimiraju materijale do ekstremno visokih pritisaka.
Stavili su maleni - uzorak dugačak nekoliko mikrona od mekanog, bjelkastog metala zvanog lantana unutar rupe probušene u tanku metalnu foliju koja je bila napunjena tekućim vodikom. Postav je bio spojen na tanke električne žice. Uređaj je pritisnuo uzorak na pritiske između 150 i 170 gigapaskala, što je preko 1,5 milijuna puta više od tlaka na razini mora, navodi se u priopćenju. Zatim su pomoću rendgenskih zraka provjerili njegovu strukturu.
Pri ovom visokom tlaku, lantan i vodik se kombiniraju kako bi tvorili lantanov hidrid.
Istraživači su otkrili da pri minus 9 F (minus 23 ° C) lantanov hidrid pokazuje dva od tri svojstva superprovodljivosti. Materijal nije pokazao otpornost na električnu energiju i temperatura mu je pala kad je primijenjeno magnetsko polje. Nisu primijetili treći kriterij, sposobnost istjerivanja magnetskih polja dok se hladi, jer je uzorak bio premali, navodi se u priloženom članku News and Views u istom broju časopisa Nature.
"Sa znanstvenog stajališta, ovi rezultati sugeriraju da bi mogli ući u tranziciju od otkrivanja superprovodnika empirijskim pravilima, intuicijom ili srećom do vođenja konkretnim teorijskim predviđanjima", James Hamlin, izvanredni profesor fizike na Sveučilištu na Floridi, koji je nije bio dio studije, napisao je u komentaru.
Doista, grupa je prijavila slične nalaze još u siječnju u časopisu Physical Review Letters. Ti su istraživači otkrili da lantanov hidrid može biti superprovodljiv pri još većoj temperaturi od 44 F (7 C), sve dok je uzorak uzet na višim pritiscima - oko 180 do 200 gigapaskala.
No, ova je nova skupina otkrila nešto sasvim drugo: pri tim visokim pritiscima temperatura na kojoj materijal pokazuje supravodljivost se naglo smanjuje.
Razlog odstupanja u nalazima je nejasan. "U takvim je slučajevima potrebno više eksperimenata, podataka, neovisnih studija", rekao je za Live Science stariji autor Mihail Eremets, istraživač kemije i fizike visokog pritiska s Instituta Max Planck za kemiju u Njemačkoj. "Sada možemo samo raspravljati."
Tim sada planira pokušati smanjiti tlak i povisiti temperaturu potrebnu za stvaranje ovih superprevodnih materijala, navodi se u priopćenju. Osim toga, istraživači nastavljaju potragu za novim spojevima koji bi mogli biti superprovodni pri visokim temperaturama.
Grupa je svoja otkrića objavila jučer (22. svibnja) u časopisu Nature.
