Защо свръхпроводниците със стайна температура са толкова голяма работа

Свръхпроводниците със стайна температура са научен свещен граал. Те са като икономически жизнеспособно улавяне на въглерод, ядрени ракетни двигатели или положителни енергийни реакции на синтез. Те са нещо, което би трябвало да е изпълнимо, смятаме, че можем да го направим, но все още не сме стигнали дотам, въпреки годините на усилия. Освен че сега някой твърди, че е направил точно това.

Все още е рано. Това са само изследователски статии и все още не са рецензирани. Но ако се окажат верни, ако това е феномен, който може да се повтори, и особено по начина, по който вестниците авторите твърдят, че може да сме на прага на технологична революция, която може да повлияе на всичко от глобалната енергия решетки към квантово изчисление.

Какво представляват свръхпроводниците със стайна температура?

Свръхпроводниците са материали, които могат да провеждат електрически ток с нулево съпротивление. Докато материали като мед и сребро са невероятно ефективни проводници, дори те предлагат леко съпротивление, което се превръща в топлина. Това означава, че в крайна сметка електрическият ток във веригата изтича. В свръхпроводник не би било така. Теоретично можете да заредите свръхпроводяща верига с енергия, след това да изключите източник на захранване и тази верига ще остане захранвана, докато не бъде разредена по някакъв начин или загуби своята свръхпроводимост състояние.

Това има много вълнуващи приложения, но традиционният проблем със свръхпроводниците е, че те изискват изключително ниски температури и/или високо налягане. Това изисква специално оборудване и много постоянна енергия за постигане на такива състояния, което прави практическите възможности на традиционните свръхпроводници изключително ограничени.

Свръхпроводниците със стайна температура са свръхпроводници, които могат да работят при стайна температура. Това може да звучи наивно, но е точно така, както звучи. Създаването на свръхпроводник без необходимост от екстремни температури или налягане би било пробив със зашеметяващи размери.

Защо хората говорят за тях сега?

две нови научни статии са публикувани от южнокорейски екип в Центъра за изследване на квантовата енергия, който твърди, че не само е постигнал свръхпроводимост при стайна температура, но и при околно налягане. Това би било невероятен напредък в областта, тъй като един от най-добрите опити за такъв свръхпроводник досега е бил сероводород, който проявява свръхпроводимост при меки -70 градуса по Целзий с непостижимо налягане от 1,5 милиона бар.

Изследователите твърдят, че тяхната модифицирана версия на оловен апатит го е направила без нито едно от тези условия. Това е важна новина.

Това е достатъчно, за да повдигне скептични вежди от международната физична общност. И с основание. Тези документи все още не са рецензирани и твърденията, които документите правят, са крайни.

Но има някои реални причини за това вярвам, че тези документи са верни. Отвъд твърдата позиция на участващите страни има фактът, че изобщо са представени два документа. Първият е представен от Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, докато вторият е представен от същите тези лица, но с трима други членове на техния изследователски екип, включени като автори. И двата документа правят подобни грандиозни твърдения, но фактът, че трима автори са били на първия, е важен.

Само трима души могат да си поделят една Нобелова награда. Тези изследователи смятат, че са на път за нещо и може би е така.

Екипът също така публикува видео, за което се съобщава, че материалът, който са нарекли LK-99, левитира над магнит. Този вид видео не е необичайно за много изследователски институции и университети, но течен азот не се вижда.

Има обаче много скептични физици, които настояват за предпазливост. Някои, подчертани от PhysicsWorld, посочват, че видеото би могло да бъде постигнато без свръхпроводимост и че има някои несъответствия в документа. Не е достатъчно обаче резултатите да се игнорират, което означава, че научният свят чака със затаен дъх да разбере колко точни са тези документи.

Ако дори са близо до това, което твърдят, светът може да е на прага на истинска промяна.

Какво могат да направят свръхпроводниците със стайна температура?

Свръхпроводниците могат да се използват по всякакъв начин в полза на човечеството и да напреднат науката и технологиите със скокове и граници, но те традиционно са напълно непрактични за използване извън специфични, обикновено лабораторни условия. Свръхпроводниците със стайна температура обаче биха открили множество невероятно вълнуващи постижения в много кратък срок.

Естеството на нулево съпротивление на свръхпроводниците би ни позволило да революционизираме електрическата мрежа, елиминирайки загубата чрез съпротивлението на материала. Това драстично намалява потреблението на електроенергия в световен мащаб, масовото ускоряване има за цел да доведе света до нетно нула. Още по-добре, той позволява предаване на енергия на дълги разстояния, както никога досега. Това ще отключи проекти за соларни панели в пустинята Сахара или международно споделяне на електрическа мрежа в глобален мащаб.

Свръхпроводниците могат да левитират магнити. Това може да се използва за разработване на ново поколение превозни средства с магнитна левитация, като се започне с влакове. Това може да доведе до революция в евтиния, изключително високоскоростен транспорт, който може да промени начина, по който всички пътуваме, завинаги. Това може също да доведе до по-ефективни електрически превозни средства с по-дълъг пробег, които се зареждат по-бързо и издържат по-дълго. Във физиката на частиците свръхпроводниците биха могли да помогнат за изграждането на ново поколение ускорители на частици, без толкова голяма част от свързаните чудовищни ​​разходи за енергия и строителни материали, че традиционните дизайни изискват.

В изчислителната техника свръхпроводниците могат да помогнат за разработването на a ново поколение квантови компютри, ни помогнете да запазим закона на Мур още малко и да постигнем голям напредък в области като разработването на AI. В медицината свръхпроводниците могат да отключат по-малки, по-евтини и по-ефективни ЯМР машини.

Това е само върхът на айсберга. Свръхпроводниците при стайна температура са такава технология, че ако наистина са постижими, несъмнено има безброй неизвестни предимства, които тепърва предстои да открием.

Сега какво?

Засега чакаме. Статиите бяха публикувани в средата на юли 2023 г., така че към момента на писане те все още са много свежи. Няма партньорска проверка, която да потвърди техните констатации, но има много хора и организации по света, които сега искат да докажат или опровергаят техните твърдения. За щастие, може да не ни трябва дълго да чакаме, за да чуем някой друг да е постигнал това, което твърди, че е направил.

Ключов извод от статията - и точка на допълнително вълнение за тези, които искат да възпроизведат това, което се твърди - е, че не само екипът в Сеул твърди, че е генерирал свръхпроводници при стайна температура, но те са го направили с относително пешеходен технология. Това не е лесен процес, като създаването на материала отнема дни работа, но не включва много в начин на специализирано оборудване и очевидно може да се създаде при относително ниски температури за този вид изследвания.

Това трябва да означава, че феноменът може да се повтори от голям брой организации по света. Сега чакаме да видим дали могат и го правят.

Препоръки на редакторите

• Защо всички са полудели за Reddit API и затъмнението в момента
• Защо трябва да помислите два пъти за закупуването на лаптоп за игри за колежа