نحن أقرب إلى إنشاء موصلات فائقة في درجة حرارة الغرفة بفضل اكتشاف هؤلاء العلماء

تكمن إحدى المشكلات الكبرى التي تواجهها جميع المواد التي نستخدمها لنقل التيار الكهربائي من مكان إلى آخر اليوم تحديدًا في مقاومة هذه المواد. للحصول على فكرة ، سيكون هذا المفهوم مشابهًا جدًا للاحتكاك ، على سبيل المثال ، تظهر العجلة عندما تدور على الأرض ، والتي تضغط عليها حتى تتوقف.

هذه هي مشكلة المقاومة التي تقدمها المواد التي نستخدمها لنقل الكهرباء من مكان إلى آخر. في حالة المقاومة الكهربائية المحددة ، يكون الشدة المعاكسة التي تظهرها المادة عندما تبدأ الإلكترونات في التحرك خلال وأنهم يمنعون نفس العدد من الإلكترونات من الوصول إلى نهاية مسارهم الذي يبدأ من الطرف المقابل.

ما هي الموصلات الفائقة؟ لماذا هم مثيرون للاهتمام؟

الموصلات الفائقة هي في الأساس مواد لها واحدة من أندر الخصائص التي تمكنا من العثور عليها ، وهي بدورها واحدة من أكثر المواد المرغوبة ، مثل حقيقة أنها لا تتمتع بأي مقاومة تقريبًا لمرور الكهرباء من خلالها. في الأساس عندما تمر الكهرباء عبر هذه الموصلات الفائقة يتم تجميع الإلكترونات في أزواج وتتحرك عبر المادة دون أن يتمكن أي شيء من إيقافها.

على الرغم من معرفتنا لوجودها ونعرف كيفية تحقيقها ، فإن المشكلة الكبرى التي يواجهها جميع العلماء اليوم هي أنه من أجل وجودها ، يجب أن تخضع هذه المواد لظروف قاسية من الضغط العالي ودرجات الحرارة المنخفضة. على وجه التحديد ، يجب أن تكون الغالبية العظمى من المواد في درجة حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق لتقديم خصائص الموصل الفائق ، وهو شيء ، كما تعتقد ، لا يمكن الحفاظ عليه بمرور الوقت.

يعمل العديد من الباحثين على تطوير مواد ذات خصائص فائقة التوصيل في درجة حرارة الغرفة

نظرًا لخصائص الموصلات الفائقة على هذا النحو ، كان هناك العديد من الباحثين الذين كرسوا حياتهم المهنية عمليًا في البحث واكتشاف كيف يمكننا إنشاء مادة لها هذه الخصائص في درجة حرارة الغرفة. الآن يبدو أن فريقًا من الباحثين من معهد Skoltech للعلوم والتكنولوجيا قد تمكن من العثور على ما يبدو أنه مفتاح لتطوير موصلات فائقة قادرة على العمل في درجة حرارة الغرفة.

كانت فكرة الفريق بقيادة الكيميائي أرتيم أوجانوف هي ملاحظة وإيجاد النمط الذي يجعل الأكتينيدات موجودة في الجدول الدوري ، على وجه التحديد مجموعة من 15 فلزًا بأرقام ذرية بين 89 و 103 تقدم خصائص فائقة التوصيل في ظل ظروف معينة. لتنفيذ هذا العمل ، طور الفريق خوارزمية قادرة على تحليل الترتيب الذري للأكتينيدات تلقائيًا ، مما أدى إلى دمج الأكتينيدات بطريقة أفضل مع الهيدروجين لتكون أكثر كفاءة كموصل فائق.

حتى الآن ، كان أفضل موصل فائق معروف هو كبريتيد الهيدروجين

في هذه المرحلة ، اسمحوا لي أن أعرف أنه حتى الآن ، أو على الأقل حتى تمكن فريق الباحثين الذين يعملون في هذا المشروع اليوم من تطوير أول نسخة خالية من الأخطاء من خوارزميتهم ، وهو رقم قياسي للموصل الفائق القادر على العمل بأعلى درجة حرارة عقدت من قبل كبريتيد الهيدروجين، وهي مادة تظهر هذه الخصائص عند 70 درجة مئوية تحت الصفر وضغط 1,5 مليون ضغط جوي. كما ترى ، فإن الاحتفاظ بهذه الخصائص خارج بيئة المختبر أمر مستحيل عمليا.

بفضل الخوارزمية التي تم تقديمها للتو ، تم سحق هذا السجل حرفيًا باستخدام ملف هيدرات الأكتينيوم والتي تكون قادرة على عرض خصائص الموصل الفائق عند درجة حرارة 20 درجة مئوية تحت الصفر. على الرغم من كل شيء ، لا يزال يتعين إخضاعها لضغط مرتفع للغاية لتعمل ، على الرغم من أن الحقيقة هي أننا نقترب خطوة واحدة من العثور على ذلك الموصل الفائق القادر على العمل في درجة حرارة الغرفة.

مزيد من المعلومات: علم