REKLAMA

Trwało to 100 lat, ale udało się. Naukowcy stworzyli pierwszy nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej

Zjawisko nadprzewodnictwa to bardzo szczególny stan niektórych substancji, osiągalny dotąd jedynie w bardzo niskich temperaturach.

Naukowcy odkryli nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej
REKLAMA

W 1911 roku Kamerlingh Onnes odkrył, że rtęć w niskiej temperaturze zmienia swoje właściwości. Po obniżeniu jej temperatury do 4,2 K zaobserwował drastyczne zmniejszenie oporności elektrycznej tego materiału. W 1913 roku przyniosło mu to Nagrodę Nobla.

REKLAMA

Wspomniana temperatura jest bardzo bliska temperatury tzw. zera bezwględnego, czyli w normalnych warunkach najniższej teoretycznie możliwej do uzyskania temperatury. W związku z tym zjawisko nadprzewodnictwa było początkowo jedynie ciekawostką.

Onnes kontynuował badania i w tym samym roku w którym został uhonorowany Noblem, odkrył inną ciekawą właściwość nadprzewodników - zanika w nich pole magnetyczne. Fizycy mówią o „wypychaniu” pola magnetycznego - co nazwano Efektem Meissnera. Zjawisko to powoduje np. lewitację magnesów nad nadprzewodnikami, co wykorzystano do stworzenia łożysk beztarciowych.

REKLAMA

Od tamtej chwili rozpoczął się wyścig mający na celu odnalezienie kolejnych materiałów nadprzewodzących i uzyskiwanie ich właściwości w coraz wyższych temperaturach. Odkrycie materiałów nadprzewodzących działających w temperaturze zbliżonej do pokojowej może znaleźć zastosowanie np. w technologii przesyłania prądu, gdzie można by uniknąć prawie zupełnie strat spowodowanych oporem linii przesyłowych.

Proces odkrywania poszczególnych materiałów działających w coraz wyższej temperaturze możemy prześledzić na poniższym wykresie.

REKLAMA
 class="wp-image-1461650"
(Rys. PJRay - CC BY-SA 4.0.)

Sto lat później: czyżbyśmy mieli nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej?

Od odkrycia zjawiska minęło ponad sto lat - i dopiero kilka dni temu naukowcy z Uniwersytetu Rochester w Nowym Jorku ogłosili, że udało im się uzyskać materiał nadprzewodzący w temperaturze około 15°C. Umówmy się więc, że wciąż to temperatura pokojowa, choć jest to pokój dość wychłodzony.

REKLAMA

Wyniki eksperymentu ogłoszono w czasopiśmie naukowym Nature. Niestety, jest w nich również pewien haczyk. Jest to konieczność utrzymania materiału pod dużym ciśnieniem. Tak dużym, że w stawia pod znakiem zapytania praktyczne zastosowanie odkrycia. W grę bowiem wchodzi ciśnienie rzędu 2,6 mln atmosfer ziemskich. Ciśnienie takie uzyskano bombardując laserem mieszankę węgla, wodoru i siarki umieszczoną pomiędzy mikroskopijnymi szpilami wykonanymi z diamentów, ściskającymi próbkę przez cały czas.

Odkrycie pokazało jednak, że wyjątkowo niska temperatura nie jest już wymogiem, aby wytworzyć zjawisko nadprzewodnictwa. Jest to „jeden problem z głowy” naukowców - pojawił się jednak kolejny - czyli eliminacja konieczności wytwarzania ekstremalnych ciśnień.

Hubert Taler
Redaktor
REKLAMA
REKLAMA