Miért olyan nagy dolog a szobahőmérsékletű szupravezető?

A szobahőmérsékletű szupravezetők tudományos szent grál. Olyanok, mint a gazdaságilag életképes szén-dioxid-leválasztás, a nukleáris rakétamotorok vagy a nettó pozitív fúziós reakciók. Valami olyasmi, aminek meg kellene valósítania, azt hisszük, hogy meg tudjuk csinálni, de még nem értünk el egészen az évek óta tartó erőfeszítések ellenére. Kivéve, most valaki azt állítja, hogy ezt tette.

Még korai napok vannak. Ezek pusztán kutatási cikkek, és még szakértői értékelésre várnak. De ha igaznak bizonyulnak, ha megismételhető jelenségről van szó, és főleg úgy, ahogy a lapok A szerzők azt állítják, hogy egy olyan technológiai forradalom küszöbén állhatunk, amely a globális energiától kezdve mindenre hatással lehet rácsok a kvantumszámítás.

Mik azok a szobahőmérsékletű szupravezetők?

A szupravezetők olyan anyagok, amelyek nulla ellenállással képesek elektromos áramot vezetni. Míg az olyan anyagok, mint a réz és az ezüst, hihetetlenül hatékony vezetők, még enyhe ellenállást is mutatnak, ami hővé alakul. Ez azt jelenti, hogy végül az áramkörben lévő elektromos áram lejár. Szupravezetőben ez nem így lenne. Elméletileg feltölthetsz egy szupravezető áramkört energiával, majd leválaszthatod az áramforrást, és ez az áramkör áram alatt marad mindaddig, amíg valamilyen módon le nem töltik, vagy el nem veszíti szupravezető képességét állapot.

Ennek számos izgalmas felhasználási területe van, de a szupravezetők hagyományos problémája az, hogy rendkívül alacsony hőmérsékletet és/vagy magas nyomást igényelnek. Az ilyen állapotok eléréséhez speciális berendezésekre és sok állandó energiára van szükség, ami rendkívül korlátozottá teszi a hagyományos szupravezetők gyakorlati lehetőségeit.

A szobahőmérsékletű szupravezetők olyan szupravezetők, amelyek szobahőmérsékleten működnek. Lehet, hogy furcsán hangzik, de pontosan így hangzik. Szupravezető létrehozása szélsőséges hőmérséklet vagy nyomás nélkül elképesztő méretű áttörés lenne.

Miért beszélnek most róluk az emberek?

Kettő új kutatási cikkek a Quantum Energy Research Center dél-koreai csapata tette közzé, amely azt állítja, hogy nemcsak szobahőmérsékleten, hanem környezeti nyomáson is szupravezetést értek el. Ez hihetetlen előrelépés lenne ezen a területen, mivel az egyik legjobb próbálkozás ilyen szupravezetőre eddig az volt. hidrogén-szulfid, amely szupravezető képességet mutat langyos -70 Celsius fokos hőmérsékleten, kifürkészhetetlen, 1,5 milliós nyomáson rúd.

A kutatók azt állítják, hogy az ólom-apatit módosított változata e kikötések nélkül csinálta. Ez fontos hír.

Ez elég ahhoz, hogy a nemzetközi fizikus közösség szkeptikus szemöldökét vonja fel. És jó okkal. Ezeket a dokumentumokat még nem értékelték le, és a lapok által megfogalmazott állítások a szélsőségesek.

De ennek van néhány valódi oka hisz ezek a papírok igazak. Az érintett felek határozott kiállásán túl az a tény, hogy egyáltalán két papírt nyújtottak be. Az elsőt Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, a másodikat pedig ugyanezek a személyek, de kutatócsoportjuk három másik tagja is szerepelt szerzőként. Mindkét dolgozat hasonlóan grandiózus állításokat fogalmaz meg, de az a tény, hogy az elsőn három szerző szerepelt, jelentős.

Csak hárman osztozhatnak egy Nobel-díjat. Ezek a kutatók azt hiszik, hogy valamire készülnek, és lehet, hogy így is lesznek.

A csapat közzétett egy videót is, amelyen állítólag az anyag – amelyet LK-99-nek hívtak – egy mágnes fölött lebeg. Ez a fajta videó nem szokatlan sok kutatóintézetben és egyetemen, de folyékony nitrogén nem látható.

Sok szkeptikus fizikus azonban óvatosságra int. Néhány, kiemelte PhysicsWorld, rámutat arra, hogy a videót szupravezetés nélkül is meg lehetett volna valósítani, és a papírban vannak eltérések. Nem elég azonban figyelmen kívül hagyni az eredményeket, ami azt jelenti, hogy a tudományos világ lélegzetvisszafojtva várja, hogy megtudja, mennyire pontosak ezek a dolgozatok.

Ha közel állnak ahhoz, amit állítanak, a világ a valódi változás küszöbén állhat.

Mit tehetnek a szobahőmérsékletű szupravezetők?

A szupravezetők mindenféle módon felhasználhatók az emberiség javára, valamint a tudomány és a technológia ugrásszerű fejlődésére és a határok, de hagyományosan teljesen kivitelezhetetlenek meghatározott, jellemzően laboratóriumi körülményeken kívüli használatra. A szobahőmérsékletű szupravezetők azonban nagyon rövid időn belül hihetetlenül izgalmas előrelépések tárházát nyitják meg.

A szupravezetők zéró ellenállása lehetővé tenné, hogy forradalmasítsuk az elektromos hálózatot, kiküszöbölve az anyagellenállás miatti pazarlást. Ez drasztikusan csökkenti a globális villamosenergia-felhasználást, és masszívan felgyorsul a világ nettó nullára hozása. Még jobb, hogy lehetővé teszi az erő nagy távolságú átvitelét, mint még soha. Ez megnyitná a Szahara-sivatag napelemprojektjeit vagy a globális szintű nemzetközi elektromos hálózat megosztását.

A szupravezetők lebegtethetik a mágneseket. Ezt fel lehetne használni a mágneses levitációs járművek új generációjának kifejlesztésére, kezdve a vonatokkal. Ez az alacsony költségű, rendkívül nagy sebességű közlekedés forradalmához vezethet, amely örökre megváltoztathatja mindannyiunk utazási módját. Hatékonyabb, nagyobb hatótávolságú elektromos járművekhez is vezethet, amelyek gyorsabban töltenek és tovább tartanak. A részecskefizikában a szupravezetők segíthetnek a részecskegyorsítók új generációjának felépítésében annyi a kapcsolódó szörnyű energia- és építőanyag-költség, mint a hagyományos tervezés igényelnek.

A számítástechnikában a szupravezetők segíthetnek a a kvantumszámítógépek új generációja, segítsen nekünk egy kicsit tovább fenntartani Moore törvényét, és nagy előrelépéseket érjünk el olyan területeken, mint a mesterséges intelligencia fejlesztése. Az orvostudományban a szupravezetők feloldhatják a kisebb, olcsóbb és hatékonyabb MRI-gépeket.

Ez csak a jéghegy csúcsa. A szobahőmérsékletű szupravezetők olyan "pite-in-the-sky" technológia, hogy ha valóban megvalósíthatóak volna, kétségtelenül számtalan ismeretlen előnyt kell még felfedeznünk.

És most?

Egyelőre várunk. A lapok 2023. július közepén jelentek meg, tehát e cikk írásakor még nagyon frissek. Nincs szakértői értékelés, amely megerősítené megállapításaikat, de világszerte sok magánszemély és szervezet próbálja bizonyítani vagy megcáfolni állításait. Szerencsére nem kell sokat várnunk arra, hogy halljunk arról, hogy valaki más elérte azt, amit állítólag megtett.

Az újság egyik legfontosabb kivonata – és további izgalom azok számára, akik meg akarják ismételni, amit állítanak –, hogy nem csak a szöuli csapat állítólag szobahőmérsékletű szupravezetőket állított elő, de ezt viszonylag gyalogossal csinálták technológia. Ez nem egy egyszerű folyamat, az anyag elkészítése napokig tartó munka, de nem sokat foglal magában speciális berendezésekkel, és nyilvánvalóan viszonylag alacsony hőmérsékleten is létrehozható az ilyen típusú berendezésekhez kutatás.

Ez azt jelenti, hogy a jelenséget számos szervezet megismételheti szerte a világon. Most arra várunk, hogy megtudják-e, és megteszik-e.

Szerkesztői ajánlások

• Miért izgul most mindenki a Reddit API-tól és az áramszünettől
• Miért érdemes kétszer meggondolni egy játék laptop vásárlását az egyetemre