Miks on toatemperatuuril ülijuhid nii suur asi?

Toatemperatuuril töötavad ülijuhid on teaduslik püha graal. Need on nagu majanduslikult elujõulised süsiniku kogumine, tuumarakettmootorid või energia netopositiivsed termotuumasünteesi reaktsioonid. Need on midagi, mis peaks olema teostatav, me arvame, et saame sellega hakkama, kuid me pole selleni veel jõudnud, vaatamata aastatepikkustele pingutustele. Välja arvatud, keegi väidab nüüd, et on just seda teinud.

On veel algusaeg. Need on pelgalt uurimistööd ja neid tuleb veel eelretsenseerida. Aga kui need tõeks osutuvad, kui see on nähtus, mida saab korrata, ja eriti paberite viisil. Autorid väidavad, et me võime olla tehnoloogilise revolutsiooni tipul, mis võib mõjutada kõike alates globaalsest energiast võred kvantarvutus.

Mis on toatemperatuuril töötavad ülijuhid?

Ülijuhid on materjalid, mis suudavad juhtida elektrivoolu nulltakistusega. Kuigi sellised materjalid nagu vask ja hõbe on uskumatult tõhusad juhid, pakuvad nad isegi kerget takistust, mis muutub soojuseks. See tähendab, et lõpuks kaob ahelas olev elektrivool. Ülijuhis see ei oleks. Teoreetiliselt võiks ülijuhtiva ahela energiaga laadida, seejärel toiteallika lahti ühendada ja see vooluahel jääb toiteallikaks seni, kuni see mingil viisil tühjeneb või kaotab ülijuhtivuse olek.

Sellel on palju põnevaid kasutusviise, kuid ülijuhtide traditsiooniline probleem on see, et need nõuavad äärmiselt madalat temperatuuri ja/või kõrget rõhku. See nõuab selliste olekute saavutamiseks spetsiaalset varustust ja palju püsivat energiat, mis muudab traditsiooniliste ülijuhtide praktilised võimalused äärmiselt piiratud.

Toatemperatuuril olevad ülijuhid on ülijuhid, mis võivad töötada toatemperatuuril. See võib tunduda libe, kuid see on täpselt nii, nagu see kõlab. Ülijuhi loomine ilma äärmuslike temperatuuride või rõhu vajaduseta oleks hämmastavate proportsioonidega läbimurre.

Miks inimesed neist praegu räägivad?

Kaks uued uurimistööd on avaldanud Lõuna-Korea meeskond Quantum Energy Research Centeris, kes väidab, et mitte ainult ei saavutanud ülijuhtivust toatemperatuuril, vaid ka ümbritseval rõhul. See oleks selles valdkonnas uskumatu edasiminek, kuna siiani on üks parimaid katseid sellise ülijuhi loomisel vesiniksulfiid, millel on ülijuhtivus pehmel -70 kraadi Celsiuse kraadil ja mõõtmatul rõhul 1,5 miljonit baar.

Teadlased väidavad, et nende pliiapatiidi modifitseeritud versioon on seda teinud ilma nende tingimusteta. See on oluline uudis.

Sellest piisab rahvusvahelise füüsikakogukonna skeptiliste kulmude kergitamiseks. Ja mõjuval põhjusel. Neid dokumente ei ole veel eelretsenseeritud ja väited, mida paberid esitavad, on äärmuslikud.

Kuid selleks on mõned tõelised põhjused usu, et need paberid vastavad tõele. Peale asjaomaste osapoolte eest seismise on tõsiasi, et esitati kaks dokumenti. Esimese esitasid Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, teise aga samad isikud, kuid autoriteks olid veel kolm nende uurimisrühma liiget. Mõlemad artiklid esitavad sarnaselt suurejoonelisi väiteid, kuid tõsiasi, et esimesel oli kolm autorit, on märkimisväärne.

Nobeli preemiat saavad jagada vaid kolm inimest. Need teadlased arvavad, et nad on millegi kallal, ja see võib nii olla.

Meeskond postitas ka video, millel on väidetavalt näha, kuidas materjal – mida nad on kutsunud LK-99 – levib magneti kohal. Seda tüüpi videod pole paljudes teadusasutustes ja ülikoolides haruldased, kuid vedelat lämmastikku pole näha.

Siiski on palju skeptilisi füüsikuid, kes nõuavad ettevaatlikkusele. Mõned, esile tõstnud PhysicsWorld, juhtige tähelepanu sellele, et video oleks saanud ilma ülijuhtivuseta ja et paberil on mõningaid lahknevusi. Siiski ei piisa tulemuste otsesest ignoreerimisest, mis tähendab, et teadusmaailm ootab hinge kinni pidades, et teada saada, kui täpsed need paberid on.

Kui nad on väidetule isegi lähedal, võib maailm olla tõeliste muutuste tipus.

Mida saaksid teha toatemperatuuril ülijuhid?

Ülijuhte saab kasutada igasugusel viisil, et tuua kasu inimkonnale ning edendada hüppeliselt teadust ja tehnoloogiat ja piirid, kuid need on tavapäraselt täiesti ebapraktilised kasutamiseks väljaspool konkreetseid, tavaliselt laboritingimusi. Toatemperatuuril ülijuhid avaks aga väga lühikese aja jooksul hulga uskumatult põnevaid edusamme.

Ülijuhtide nulltakistus võimaldaks meil elektrivõrku revolutsiooniliselt muuta, kõrvaldades materjalitakistusest tuleneva raiskamise. See vähendab järsult ülemaailmset elektritarbimist ja tohutult kiirendavad eesmärgid viia maailm nulli. Veelgi parem, see võimaldab võimsuse pikamaa edastamist nagu ei kunagi varem. See avaks Sahara kõrbe päikesepaneeliprojektid või ülemaailmse elektrivõrgu jagamise.

Ülijuhid võivad magneteid levitada. Seda saaks kasutada uue põlvkonna magnetlevitatsiooniga sõidukite väljatöötamiseks, alustades rongidest. See võib viia revolutsioonini odava ja ülikiire transpordi vallas, mis võib igaveseks muuta meie kõigi reisimisviisi. See võib kaasa tuua ka tõhusamad, pikema sõiduulatusega elektrisõidukid, mis laadivad kiiremini ja kestavad kauem. Osakeste füüsikas võivad ülijuhid aidata ehitada uue põlvkonna osakestekiirendeid ilma nii palju sellega seotud koletutest energia- ja ehitusmaterjalide kuludest, et traditsioonilised disainilahendused nõuda.

Arvutustehnikas võivad ülijuhid aidata arendada a uue põlvkonna kvantarvutid, aidake meil Moore'i seadust veidi kauem jõus hoida ja teha suuri edusamme sellistes valdkondades nagu AI arendamine. Meditsiinis võivad ülijuhid avada väiksemaid, odavamaid ja tõhusamaid MRI-seadmeid.

See on vaid jäämäe tipp. Toatemperatuuril olevad ülijuhid on nii pirakas tehnoloogia, et kui need oleksid tõesti saavutatavad, on meil kahtlemata lugematu arv tundmatuid eeliseid, mida me veel avastamata.

Mis nüüd?

Praegu ootame. Paberid avaldati 2023. aasta juuli keskel, nii et selle kirjutamise ajal on need veel väga värsked. Nende leidude kinnitamiseks puudub vastastikune eksperdihinnang, kuid praegu soovivad üle maailma paljud üksikisikud ja organisatsioonid oma väiteid tõestada või ümber lükata. Õnneks ei pruugi me kaua oodata, et kuulda, et keegi teine ​​saavutab selle, mida nad väidetavalt on teinud.

Peamine väljavõte paberist – ja põnevust tekitav neile, kes soovivad seda väidet korrata – on see, et mitte Väidetavalt genereeris meeskond Soulis toatemperatuuril ülijuhte, kuid nad tegid seda suhteliselt jalakäijaga. tehnoloogia. See ei ole lihtne protsess, materjali loomine võtab päevi, kuid see ei hõlma palju spetsialiseeritud seadmetega ja seda saab ilmselt luua suhteliselt madalatel temperatuuridel uurimine.

See peaks tähendama, et seda nähtust võivad korrata paljud organisatsioonid üle maailma. Nüüd ootame, kas nad saavad ja teevad.

Toimetajate soovitused

• Miks kõik pahandavad praegu Redditi API ja elektrikatkestuse pärast
• Miks peaksite kolledži jaoks mängusülearvuti ostmise üle kaks korda mõtlema?