למה מוליכים בטמפרטורת החדר הם עניין כל כך גדול

מוליכים בטמפרטורת החדר הם גביע קדוש מדעי. הם כמו לכידת פחמן משתלמת מבחינה כלכלית, מנועי רקטות גרעיניות או תגובות היתוך חיוביות לאנרגיה. הם משהו שאמור להיות בר ביצוע, אנחנו חושבים שאנחנו יכולים לעשות את זה, אבל פשוט עדיין לא הגענו לשם, למרות שנים של מאמצים. אלא שמישהו טוען עכשיו שעשה בדיוק את זה.

תוכן

  • מהם מוליכים בטמפרטורת החדר?
  • למה אנשים מדברים עליהם עכשיו?
  • מה יכולים לעשות מוליכים בטמפרטורת החדר?
  • מה עכשיו?

זה עדיין ימים מוקדמים. אלו הן עבודות מחקר בלבד וטרם עברו ביקורת עמיתים. אבל אם הם מוכיחים שהם נכונים, אם זו תופעה שאפשר לחזור עליה, ובמיוחד באופן שבו הניירות המחברים טוענים, אנו עלולים להיות על סף מהפכה טכנולוגית שעלולה להשפיע על כל דבר, החל מאנרגיה גלובלית רשתות ל מחשוב קוונטי.

חומר על מוליך לכאורה מרחף מעל מגנט.
Sciencecast / Q-Centre

מהם מוליכים בטמפרטורת החדר?

מוליכים הם חומרים שיכולים להוליך זרם חשמלי בהתנגדות אפסית. בעוד חומרים כמו נחושת וכסף הם מוליכים יעילים להפליא, אפילו הם מציעים התנגדות קלה, שהופכת לחום. זה אומר שבסופו של דבר, זרם חשמלי בתוך מעגל יפוג. במוליך-על, זה לא יעשה זאת. אתה יכול באופן תיאורטי לטעון מעגל מוליך-על באנרגיה, ואז לנתק מקור מתח, ו המעגל הזה יישאר מופעל עד שייפרק בצורה כלשהי, או שהוא יאבד את המוליכות העל שלו מדינה.

קָשׁוּר

  • למה אנחנו לא יכולים להתלהב יותר מדי ממעבדי GPU דיסקרטיים של Intel Arc Alchemist עדיין
  • Intel Arrow Lake-P עוד שנים, אבל זו הסיבה שאנחנו כבר נרגשים מזה

יש לזה הרבה שימושים מרגשים, אבל הבעיה המסורתית עם מוליכים היא שהם דורשים טמפרטורות נמוכות במיוחד ו/או לחץ גבוה. זה דורש ציוד מיוחד והרבה אנרגיה עקבית כדי להשיג מצבים כאלה, מה שהופך את היכולות הפרקטיות של מוליכים מסורתיים מוגבלים ביותר.

סרטונים מומלצים

מוליכים בטמפרטורת החדר הם מוליכים שיכולים לפעול בטמפרטורת החדר. זה אולי נשמע קלוש, אבל זה בדיוק מה שזה נשמע. יצירת מוליך-על ללא צורך בטמפרטורות קיצוניות או לחץ תהיה פריצת דרך בממדים מדהימים.

למה אנשים מדברים עליהם עכשיו?

שתיים עבודות מחקר חדשות פורסמו על ידי צוות דרום קוריאני במרכז לחקר האנרגיה הקוונטית שטוען לא רק שהשיגו מוליכות-על בטמפרטורת החדר אלא גם בלחצי הסביבה. זו תהיה התקדמות מדהימה בתחום שכן אחד הניסיונות הטובים ביותר במוליך-על כזה עד כה היה מימן גופרתי, המפגין מוליכות-על בחום של -70 מעלות צלזיוס עם לחץ בלתי נתפס של 1.5 מיליון בַּר.

החוקרים טוענים שהגרסה המתוקנת של אפטות עופרת עשתה זאת ללא אף אחת מהתנאים הללו. אלו חדשות חשובות.

זה מספיק כדי להרים גבות ספקניות מקהילת הפיזיקה הבינלאומית. ועם סיבה טובה. המסמכים הללו עדיין לא עברו ביקורת עמיתים, והטענות שהעיתונים מעלים הן קיצוניות.

מוליך-על מחדש, שאל את חברי הוותיק פרינסטון, עכשיו פרופסור למדעי החומרים ב-nyu pic.twitter.com/WDlMLGEpRh

— דניאל פונג 🙋🏻‍♀️ (@DanielleFong) 26 ביולי 2023

אבל יש כמה סיבות אמיתיות לכך מאמין שהמסמכים האלה נכונים. מעבר למעמד האיתני של הצדדים המעורבים, ישנה העובדה שבכלל הוגשו שני מסמכים. הראשון הוגש על ידי Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, ואילו השני הוגש על ידי אותם אנשים, אך עם שלושה חברים נוספים מצוות המחקר שלהם כלולים ככותבים. שני המאמרים טוענים טענות גרנדיוזיות דומות, אבל העובדה ששלושה מחברים היו בראשון היא משמעותית.

רק שלושה אנשים יכולים לחלוק פרס נובל. החוקרים האלה חושבים שהם עלו על משהו, ויכול להיות שהם כן.

הצוות גם פרסם סרטון שלפי הדיווחים המראה את החומר - שהם כינו LK-99 - מרחף מעל מגנט. סרטון מסוג זה אינו נדיר עבור מוסדות מחקר ואוניברסיטאות רבים, אך אין חנקן נוזלי באופק.

עם זאת, ישנם הרבה פיזיקאים סקפטיים המעודדים זהירות. חלק, מודגש על ידי PhysicsWorld, ציין כי ניתן היה להשיג את הסרטון ללא מוליכות-על, וכי יש כמה אי התאמות בעיתון. עם זאת, לא מספיק להתעלם לחלוטין מהתוצאות, מה שאומר שהעולם המדעי מחכה בנשימה עצורה כדי לגלות עד כמה המאמרים הללו מדויקים.

אם הם אפילו קרובים למה שהם טוענים, העולם יכול להיות על סף שינוי אמיתי.

מה יכולים לעשות מוליכים בטמפרטורת החדר?

ניתן להשתמש במוליכי-על בכל מיני דרכים כדי להועיל לאנושות ולקדם את המדע והטכנולוגיה בצעדי ענק וגבולות, אבל הם באופן מסורתי לחלוטין לא מעשיים לשימוש מחוץ לתנאי מעבדה ספציפיים, בדרך כלל. מוליכים בטמפרטורת החדר, לעומת זאת, יפתחו שפע של התקדמות מרגשת להפליא בזמן קצר מאוד.

אופי ההתנגדות האפסית של מוליכי-על יאפשר לנו לחולל מהפכה ברשת החשמל, ולבטל בזבוז באמצעות התנגדות החומר. זה מפחית באופן דרמטי את השימוש בחשמל העולמי, ומאיץ באופן מסיבי את המטרות להביא את העולם לאפס נטו. יתר על כן, הוא מאפשר העברת כוח למרחקים ארוכים כמו שלא היה מעולם. זה יפתח פרויקטים של פאנלים סולאריים במדבר סהרה או שיתוף רשתות חשמל בינלאומיות בקנה מידה עולמי.

מוליכים יכולים להרחיק מגנטים. זה יכול לשמש לפיתוח דור חדש של רכבי ריחוף מגנטי, החל ברכבות. זה יכול להוביל למהפכה בתחבורה זולה ומהירה במיוחד שיכולה לשנות את הדרך שבה כולנו נוסעים, לנצח. זה יכול גם להוביל לרכבים חשמליים יעילים יותר עם טווח ארוך יותר, הנטענים מהר יותר ומחזיק מעמד זמן רב יותר. בפיזיקה של חלקיקים, מוליכים יכולים לעזור לבנות דור חדש של מאיצי חלקיקים, בלי כל כך הרבה מהעלות המפלצתית הנלווית בכוח ובחומרי בנייה שעיצובים מסורתיים לִדרוֹשׁ.

במחשוב, מוליכים יכולים לעזור לפתח א דור חדש של מחשבים קוונטיים, עזרו לנו לשמור על חוק מור עוד קצת, ולעשות התקדמות גדולה בתחומים כמו פיתוח בינה מלאכותית. ברפואה, מוליכים יכולים לפתוח מכשירי MRI קטנים, זולים ויעילים יותר.

זה רק קצה הקרחון. מוליכים בטמפרטורת החדר הם טכנולוגיית עוגה-בשמים, שאם הם באמת ניתנים להשגה, יש ללא ספק אינספור יתרונות לא ידועים שטרם גילינו.

מה עכשיו?

לעת עתה, אנחנו מחכים. המסמכים פורסמו באמצע יולי 2023, כך שבזמן כתיבת שורות אלה, הם עדיין טריים מאוד. אין ביקורת עמיתים כדי לאשר את הממצאים שלהם, אבל ישנם אנשים וארגונים רבים ברחבי העולם שמחפשים כעת להוכיח או להפריך את טענותיהם. למרבה המזל, אולי לא יהיה לנו הרבה זמן לחכות כדי לשמוע על מישהו אחר שהשיג את מה שהוא טוען שעשה.

נקודת מוצא מרכזית מהעיתון - ונקודה של התרגשות נוספת עבור אלה שמחפשים לשחזר את מה שהוא טוען - היא שלא רק הצוות בסיאול יצר לכאורה מוליכים בטמפרטורת החדר, אבל הם עשו זאת עם הולכי רגל יחסית טֶכנוֹלוֹגִיָה. זה לא תהליך פשוט, כאשר החומר לוקח ימים של עבודה כדי ליצור, אבל זה לא כרוך הרבה ב דרך של ציוד מיוחד, וככל הנראה ניתן ליצור בטמפרטורות נמוכות יחסית לסוג זה מחקר.

זה אמור לומר שהתופעה יכולה לחזור על עצמה על ידי מספר רב של ארגונים ברחבי העולם. עכשיו אנחנו מחכים לראות אם הם יכולים, ועושים.

המלצות עורכים

  • למה כולם משתגעים על ה-API של Reddit ועל האפלה עכשיו
  • למה כדאי לחשוב פעמיים על רכישת מחשב נייד למשחקים למכללה