REKLAMA

To tworzywo wymyka się logice. Efektem będzie ekstremalnie tani prąd

Przełom w fascynującym świecie nadprzewodników. Czy wiecie, że w niektórych materiałach elektrony mogą poruszać się bez oporu? To prosta droga do bardzo taniej energii elektrycznej.

grafen
REKLAMA

Czym są nadprzewodniki i jak zmiana ta może wpłynąć na nasze codzienne życie? Nadprzewodniki to nie sztuka dla sztuki powstająca w laboratoriach naukowców, ale rzecz, która realnie może odmienić naszą rzeczywistość.

Nadprzewodniki to niesamowite materiały, które przewodzą prąd elektryczny bez żadnego oporu. To oznacza, że energia elektryczna może przepływać przez nie z prędkością światła, nie powodując strat na drodze.

REKLAMA

Nadprzewodniki w temperaturze pokojowej to święty Graal fizyki

Niestety, większość nadprzewodników działa tylko w bardzo niskich temperaturach, bliskich zera absolutnego (-273,15 stopni Celsjusza). Takie warunki są bardzo trudne do osiągnięcia, co ogranicza ich zastosowanie w praktyce.

Nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej, od dawna jest świętym Graalem fizyki materiałów. Gdyby udało się go opracować, nasze życie i społeczeństwo zostałyby całkowicie zmienione, ponieważ na przykład moglibyśmy znacznie wydajniej przesyłać energię elektryczną i znacznie taniej uruchamiać pociągi magnetyczne

Wizja jest faktycznie fantastyczna i jej realizacja wpłynęłaby na życie każdego z nas. Wyobraźcie sobie tylko taki prąd. Naprawdę bardzo tani. A wraz z nim tańsze wszystko, co tylko oparte o energię elektryczną. W związku z tym, że współczesne społeczeństwo uzależnione jest od elektryczności, taki wynalazek faktycznie byłby epokowym przełomem, który wpłynąłby na rozwój ludzkości.

Grafen i fizyka kwantowa

No dobrze, ale jak to miałoby w ogóle działać? Tu na scenę cała na biało wkracza fizyka kwantowa z całym swoim bagażem niesamowitości i paradoksów. Lepiej zapnijcie pasy, bo najbliższe akapity to prawdziwy akrobatyczny popis fizyki kwantowej.

W konwencjonalnym metalu za przewodnictwo odpowiada średnia prędkość elektronów. Tymczasem naukowcy z USA odkryli nowy mechanizm powstawania nadprzewodnictwa w materiale, w którym prędkość elektronów jest prawie zerowa.

W ich badaniach zastosowano grafen, który jest warstwą atomów węgla ułożonych w charakterystycznym wzorze plastra miodu. W warstwach skręconego grafenu, czyli dwóch warstwach nakładających się na siebie, prędkość elektronów zbliża się do zera. To zjawisko jest sprzeczne z intuicją, ponieważ w nadprzewodnikach to właśnie szybkość przepływu prądu jest kluczowa.

REKLAMA

Jak to możliwe, że w skręconym grafenie, gdzie elektrony poruszają się bardzo powoli, w ogóle może dojść do przepływu prądu elektrycznego, a tym bardziej do nadprzewodnictwa?

Badania wykazały, że to nie prędkość, ale geometria kwantowa jest odpowiedzialna za powstawanie nadprzewodnictwa w skręconym grafenie. Geometria kwantowa to zjawisko, w którym właściwości fizyczne materii są opisywane za pomocą matematycznych równań i pojęć geometrycznych. To podejście pozwala naukowcom na opisanie i przewidywanie właściwości materii, które nie mają odpowiedników w naszej codziennej percepcji.

Badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Teksasu oraz Uniwersytetu Ohio dostarczyły istotnych wskazówek na temat tego, jak można uzyskać nadprzewodnictwo w materiałach z prawie "zamrożonymi" elektronami.

REKLAMA
Najnowsze
Aktualizacja: 2025-06-27T20:14:17+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T19:42:09+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T19:19:26+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T19:18:25+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T18:29:43+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T12:10:37+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T11:54:06+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T11:21:34+02:00
Aktualizacja: 2025-06-27T09:10:13+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T21:17:16+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T20:26:30+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T19:56:52+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T18:46:40+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T18:28:00+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T18:11:34+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T16:50:17+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T16:24:02+02:00
Aktualizacja: 2025-06-26T15:44:46+02:00
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA