Varför rumstemperatur supraledare är en så stor sak

Rumstemperatursupraledare är en vetenskaplig helig gral. De är som ekonomiskt lönsam kolavskiljning, kärnraketmotorer eller energinätpositiva fusionsreaktioner. De är något som borde vara genomförbart, vi tror att vi kan göra det, men vi har helt enkelt inte kommit dit än, trots år av ansträngningar. Förutom att någon nu påstår sig ha gjort just det.

Det är fortfarande tidiga dagar. Dessa är bara forskningsartiklar och har ännu inte granskats av fackmän. Men om de visar sig sanna, om det är ett fenomen som kan upprepas, och särskilt på det sätt som tidningarnas Författare hävdar att vi kan vara på väg till en teknisk revolution som kan påverka allt från global energi nät till kvantberäkning.

Vad är supraledare i rumstemperatur?

Supraledare är material som kan leda elektrisk ström med noll motstånd. Även om material som koppar och silver är otroligt effektiva ledare, erbjuder till och med de lite lätt motstånd, som förvandlas till värme. Det betyder att så småningom upphör en elektrisk ström i en krets. I en supraledare skulle det inte göra det. Du kan teoretiskt ladda en supraledande krets med energi, sedan koppla bort en strömkälla och den kretsen skulle förbli strömförsörjd tills den laddades ur på något sätt, eller så förlorade den sin supraledning stat.

Detta har många spännande användningsområden, men det traditionella problemet med supraledare är att de kräver extremt låga temperaturer och/eller högt tryck. Det kräver speciell utrustning och mycket konsekvent energi för att uppnå sådana tillstånd, vilket gör de praktiska kapaciteterna hos traditionella supraledare extremt begränsade.

Rumstemperatursupraledare är supraledare som kan arbeta vid rumstemperatur. Det kan låta skumt, men det är precis vad det låter som. Att skapa en supraledare utan behov av extrema temperaturer eller tryck skulle vara ett genombrott av häpnadsväckande proportioner.

Varför pratar folk om dem nu?

Två nya forskningsartiklar har publicerats av ett sydkoreanskt team vid Quantum Energy Research Center som hävdar att de inte bara har uppnått supraledning vid rumstemperatur utan även vid omgivande tryck. Detta skulle vara ett otroligt framsteg på området eftersom ett av de bästa försöken med en sådan supraledare hittills har varit vätesulfid, som uppvisar supraledning vid ljumma -70 grader Celsius med ett outgrundligt tryck på 1,5 miljoner bar.

Forskarna hävdar att deras modifierade version av blyapatit har gjort det utan någon av dessa bestämmelser. Detta är betydelsefulla nyheter.

Det räcker för att höja skeptiska ögonbryn från det internationella fysiksamfundet. Och med goda skäl. Dessa tidningar har ännu inte granskats av experter, och påståendena som tidningarna gör är extrema.

Men det finns några verkliga anledningar till det tror att dessa papper är sanna. Utöver den fasta ställningen för de inblandade parterna, finns det faktum att två papper överhuvudtaget lämnades in. Den första skickades in av Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon, medan den andra skickades in av samma individer, men med tre andra medlemmar av deras forskargrupp inkluderade som författare. Båda tidningarna gör lika storslagna påståenden, men det faktum att tre författare var på den första är betydelsefullt.

Endast tre personer kan dela på ett Nobelpris. Dessa forskare tror att de är inne på något, och det kan de mycket väl vara.

Teamet publicerade också en video som enligt uppgift visar materialet - som de har kallat LK-99 - svävande ovanför en magnet. Den här typen av video är inte ovanlig för många forskningsinstitutioner och universitet, men det finns inget flytande kväve i sikte.

Det finns dock många skeptiska fysiker som manar till försiktighet. Några, markerad av PhysicsWorld, påpeka att videon kunde ha uppnåtts utan supraledning, och att det finns vissa avvikelser i tidningen. Det räcker dock inte att helt och hållet ignorera resultaten, vilket betyder att den vetenskapliga världen väntar med häpen andetag för att ta reda på hur exakta dessa artiklar är.

Om de ens är nära vad de hävdar, kan världen vara på väg mot verklig förändring.

Vad kan supraledare i rumstemperatur göra?

Supraledare kan användas på alla möjliga sätt för att gynna mänskligheten och främja vetenskap och teknik med stormsteg och gränser, men de är traditionellt helt opraktiska för användning utanför specifika, vanligtvis labbförhållanden. Rumstemperatursupraledare skulle dock öppna upp en uppsjö av otroligt spännande framsteg på mycket kort tid.

Supraledarens nollresistansnatur skulle låta oss revolutionera det elektriska nätet och eliminera slöseri genom materialmotstånd. Det sänker den globala elanvändningen dramatiskt, kraftigt accelererande mål för att få världen till noll. Ännu bättre, det tillåter långdistansöverföring av kraft som aldrig förr. Det skulle låsa upp solpanelsprojekt i Saharaöknen eller global delning av internationellt elnät.

Supraledare kan sväva magneter. Det skulle kunna användas för att utveckla en ny generation av magnetiska levitationsfordon, till att börja med tåg. Detta kan leda till en revolution inom lågkostnadstransporter med extremt hög hastighet som kan förändra vårt sätt att resa, för alltid. Det kan också leda till effektivare elfordon med längre räckvidd som laddar snabbare och håller längre. Inom partikelfysik kan supraledare hjälpa till att bygga en ny generation av partikelacceleratorer, utan så mycket av den associerade monstruösa kostnaden för kraft och byggmaterial som traditionell design behöva.

Inom datorer kan supraledare hjälpa till att utveckla en ny generation kvantdatorer, hjälpa oss att hålla Moores lag igång lite längre och göra stora framsteg inom områden som AI-utveckling. Inom medicin kan supraledare låsa upp mindre, billigare och effektivare MRI-maskiner.

Det är bara toppen av isberget. Rumstemperatursupraledare är en sådan pie-in-the-sky-teknik att, om de verkligen var möjliga, finns det utan tvekan otaliga okända fördelar som vi ännu inte har upptäckt.

Och nu då?

För nu väntar vi. Tidningarna publicerades i mitten av juli 2023, så när detta skrivs är de fortfarande väldigt färska. Det finns ingen peer review för att bekräfta deras resultat, men det finns många individer och organisationer runt om i världen som nu vill bevisa eller motbevisa sina påståenden. Lyckligtvis har vi kanske inte länge att vänta på att höra om någon annan som har uppnått det de påstår sig ha gjort.

En viktig del av tidningen – och en punkt för ytterligare spänning för dem som vill replikera vad den påstår – är att inte bara laget i Seoul påstods ha genererat supraledare i rumstemperatur, men de gjorde det med relativt fotgängare teknologi. Det är inte en enkel process, där materialet tar dagar av arbete att skapa, men det involverar inte mycket i specialutrustning, och kan uppenbarligen skapas vid relativt låga temperaturer för denna typ av forskning.

Det borde betyda att fenomenet skulle kunna upprepas av ett stort antal organisationer runt om i världen. Vi väntar nu för att se om de kan och gör det.

Redaktörens rekommendationer

• Varför alla skrämmer över Reddit API och blackout just nu
• Varför du bör tänka två gånger på att köpa en bärbar dator till college