Zašto su supravodiči sobne temperature tako veliki problem

Supervodiči sobne temperature znanstveni su sveti gral. Oni su poput ekonomski isplativog hvatanja ugljika, nuklearnih raketnih motora ili energetski neto pozitivnih fuzionih reakcija. Oni su nešto što bi trebalo biti izvedivo, mislimo da to možemo učiniti, ali još nismo stigli do toga, unatoč godinama truda. Osim što netko sada tvrdi da je učinio upravo to.

Još je rano. Ovo su samo istraživački radovi i tek trebaju biti recenzirani. Ali ako se pokažu točnima, ako je to fenomen koji se može ponoviti, a pogotovo na način na koji novine autori tvrde, mogli bismo biti na pragu tehnološke revolucije koja bi mogla utjecati na sve, od globalne energije rešetke za kvantno računanje.

Što su supravodiči sobne temperature?

Supervodiči su materijali koji mogu provoditi električnu struju bez otpora. Iako su materijali poput bakra i srebra nevjerojatno učinkoviti vodiči, čak i oni pružaju blagi otpor koji se pretvara u toplinu. To znači da na kraju električna struja unutar kruga istječe. U supravodiču ne bi. Teoretski biste mogli napuniti supravodljivi krug energijom, zatim isključiti izvor napajanja i taj bi krug ostao napajan sve dok se na neki način ne isprazni ili izgubi svoju supravodljivost država.

Ovo ima mnogo uzbudljivih namjena, ali tradicionalni problem sa supravodičima je taj što zahtijevaju ekstremno niske temperature i/ili visoki tlak. To zahtijeva posebnu opremu i puno konzistentne energije za postizanje takvih stanja, što praktične mogućnosti tradicionalnih supravodiča čini krajnje ograničenim.

Supervodiči sobne temperature su supravodiči koji mogu raditi na sobnim temperaturama. To bi moglo zvučati šaljivo, ali upravo tako zvuči. Stvaranje supravodiča bez potrebe za ekstremnim temperaturama ili tlakom bilo bi otkriće nevjerojatnih razmjera.

Zašto ljudi sada pričaju o njima?

Dva novi istraživački radovi objavio je južnokorejski tim iz Centra za istraživanje kvantne energije koji tvrdi ne samo da je postigao supravodljivost na sobnim temperaturama, već i na tlaku okoline. To bi bio nevjerojatan napredak u ovom području budući da je jedan od najboljih pokušaja takvog supravodiča do danas bio vodikov sulfid, koji pokazuje supravodljivost na ugodnih -70 stupnjeva Celzija uz nesaglediv tlak od 1,5 milijuna bar.

Istraživači tvrde da je njihova modificirana verzija olovnog apatita to učinila bez ikakvih od tih uvjeta. Ovo je važna vijest.

To je dovoljno da podigne skeptične obrve međunarodne zajednice fizičara. I to s razlogom. Ovi radovi još nisu recenzirani, a tvrdnje koje ti radovi iznose su ekstremne.

Ali postoje neki pravi razlozi za to vjerujem da su ti dokumenti istiniti. Osim čvrste pozicije uključenih strana, postoji činjenica da su uopće predana dva dokumenta. Prvi su podnijeli Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, dok su drugi podnijeli ti isti pojedinci, ali s još tri člana njihovog istraživačkog tima uključenim kao autori. Oba rada iznose podjednako grandiozne tvrdnje, ali je značajna činjenica da su na prvom bila tri autora.

Samo tri osobe mogu podijeliti Nobelovu nagradu. Ovi istraživači misle da su na tragu nečega, a možda i jesu.

Tim je također objavio video koji navodno prikazuje materijal - koji su nazvali LK-99 - kako levitira iznad magneta. Ova vrsta videa nije neuobičajena za mnoge istraživačke institucije i sveučilišta, ali nema tekućeg dušika na vidiku.

Međutim, postoji mnogo skeptičnih fizičara koji pozivaju na oprez. Neke, istaknuo je PhysicsWorld, ističu da se video mogao postići i bez supravodljivosti, te da postoje neka odstupanja u radu. Međutim, nije dovoljno potpuno ignorirati rezultate, što znači da znanstveni svijet čeka bez daha da sazna koliko su ti radovi točni.

Ako su čak i blizu onoga što tvrde, svijet bi mogao biti na pragu stvarne promjene.

Što mogu učiniti supravodiči sobne temperature?

Supervodiči bi se mogli koristiti na razne načine za dobrobit čovječanstva i skokovitim napredovanjem znanosti i tehnologije i granice, ali tradicionalno su potpuno nepraktični za upotrebu izvan specifičnih, obično laboratorijskih, uvjeta. Međutim, supravodiči na sobnoj temperaturi otvorili bi mnoštvo nevjerojatno uzbudljivih napredaka u vrlo kratkom roku.

Priroda nultog otpora supravodiča omogućila bi nam revoluciju u električnoj mreži, eliminirajući rasipanje kroz otpor materijala. To dramatično smanjuje globalnu potrošnju električne energije, a cilj masovnog ubrzanja je dovesti svijet na nultu potrošnju. Još bolje, omogućuje prijenos energije na velike udaljenosti kao nikada prije. To bi otključalo projekte solarnih ploča u pustinji Sahara ili globalno dijeljenje međunarodne električne mreže.

Supervodiči mogu levitirati magnete. To bi se moglo iskoristiti za razvoj nove generacije vozila s magnetskom levitacijom, počevši od vlakova. To bi moglo dovesti do revolucije u jeftinom, iznimno brzom prijevozu koji bi mogao promijeniti način na koji svi putujemo, zauvijek. To bi također moglo dovesti do učinkovitijih električnih vozila većeg dometa koja se brže pune i traju dulje. U fizici čestica, supravodiči bi mogli pomoći u izgradnji nove generacije akceleratora čestica, bez toliko povezanih monstruoznih troškova u energiji i građevinskim materijalima da tradicionalni dizajni zahtijevati.

U računalstvu, supravodiči bi mogli pomoći u razvoju a nova generacija kvantnih računala, pomozite nam da još malo održimo Mooreov zakon i postignemo veliki napredak u poljima kao što je razvoj umjetne inteligencije. U medicini, supravodiči bi mogli otključati manje, jeftinije i učinkovitije MRI strojeve.

To je samo vrh ledenog brijega. Supervodiči na sobnoj temperaturi tako su nevjerojatna tehnologija da, ako su doista mogući, nedvojbeno postoje bezbrojne nepoznate prednosti koje tek trebamo otkriti.

Što sada?

Za sada čekamo. Radovi su objavljeni sredinom srpnja 2023., tako da su u trenutku pisanja ovog teksta još uvijek vrlo svježi. Nema recenzije koja bi potvrdila njihova otkrića, ali mnogi pojedinci i organizacije diljem svijeta sada žele dokazati ili opovrgnuti njihove tvrdnje. Srećom, možda nećemo morati dugo čekati da čujemo da je netko drugi postigao ono što tvrdi da je učinio.

Ključni zaključak iz novina – i točka daljnjeg uzbuđenja za one koji žele ponoviti ono što tvrdi – jest da nije samo je tim u Seoulu navodno proizveo supravodiče sobne temperature, ali su to učinili s relativno pješačkim tehnologija. To nije jednostavan proces, sa stvaranjem materijala koji zahtijeva dane rada, ali ne uključuje mnogo toga način specijalizirane opreme, i očito se može stvoriti na relativno niskim temperaturama za ovu vrstu istraživanje.

To bi trebalo značiti da bi fenomen mogao ponoviti velik broj organizacija diljem svijeta. Sada čekamo da vidimo mogu li i mogu.

Preporuke urednika

• Zašto svi trenutno polude zbog Reddit API-ja i zamračenja
• Zašto biste trebali dvaput razmisliti o kupnji prijenosnog računala za igranje za fakultet