Üks suur probleem, mida kõik materjalid, mida me praegu elektrivoolu kandmiseks ühest kohast teise kanname, seisneb just selles nende materjalide vastupidavus. Idee saamiseks oleks see kontseptsioon väga sarnane hõõrdumisega, mida näiteks ratas maapinnal pööreldes tekitab, mis aeglustab peatumiseni.
See on takistuse probleem, mida pakuvad materjalid, mida me kasutame elektrienergia ühest kohast teise kandmiseks. Elektritakistuse konkreetsel juhul on see vastupidine intensiivsus, mida materjal näitab, kui elektronid hakkavad liikuma läbi ja et nad takistavad sama arvu elektronide jõudmist oma tee lõppu, mis algas vastasotsast.
Mis on ülijuhid? Miks nad nii huvitavad on?
Ülijuhid on põhimõtteliselt materjalid, millel on üks haruldasemaid omadusi, mille oleme suutnud leida, ja omakorda üks ihaldatumaid, näiteks asjaolu, et neil pole peaaegu mingit vastupanu nende kaudu läbitavale elektrile. Põhimõtteliselt siis, kui elekter läbib neid ülijuhte elektronid on rühmitatud paaridesse ja liiguvad läbi materjali, ilma et midagi suudaks neid peatada.
Hoolimata asjaolust, et me teame selle olemasolu ja teame, kuidas neid saavutada, on kõigi teadlaste tänapäeval suur probleem see, et selle olemasolu Need materjalid peavad olema äärmuslikes tingimustes kõrge rõhu ja madalate temperatuuridega. Täpsemalt, ülijuhtide omaduste esitamiseks peab valdav enamus materjale olema absoluutsele nullile lähedasel temperatuuril, mida ei saa, nagu te arvate, aja jooksul säilitada.
Paljud teadlased töötavad toatemperatuuril ülijuhtivate omadustega materjalide väljatöötamise nimel
Ülijuhtide kui selliste omaduste tõttu on paljud teadlased oma karjääri praktiliselt pühendanud otsimisele ja avastamisele, kuidas saaksime luua materjali, millel on need omadused toatemperatuuril. Nüüd näib, et Skoltechi teaduse ja tehnoloogia instituudi teadlaste meeskonnal on õnnestunud leida see, mis näib olevat toatemperatuuril töötavate ülijuhtide väljatöötamise võti.
Põhimõtteliselt oli keemiku Artem Oganovi juhitud meeskonna idee jälgida ja leida perioodilise tabeli aktiniide põhjustanud muster, täpsemalt 15-st metallist koosnev aatomnumber vahemikus 89 kuni 103 omab teatud tingimustes ülijuhtivaid omadusi. Selle töö tegemiseks töötas meeskond välja algoritmi, mis suudaks aktiniidide aatomite paigutust automaatselt analüüsida, mille tulemusel sai aktiniide paremini ühendada vesinikuga, et olla ülijuhina tõhusam.
Siiani oli tuntuim ülijuht vesiniksulfiid
Siinkohal andke mulle teada, et tänaseks või vähemalt seni, kuni täna selle projektiga töötanud teadlaste meeskond on suutnud välja töötada oma algoritmi esimese tõrgeteta versiooni - ülijuhi rekordi, mis on võimeline töötama kõrgeimal temperatuuril toimus vesiniksulfiid, materjal, millel on need omadused miinus 70 kraadi Celsiuse järgi ja rõhul 1,5 miljonit atmosfääri. Nagu näete, on nende omaduste hoidmine väljaspool laborikeskkonda praktiliselt võimatu.
Tänu äsja esitatud algoritmile on see kirje sõna otseses mõttes pulbristatud a-ga Aktiiniumhüdraat mis on võimeline esitama ülijuhi omadusi temperatuuril 20 kraadi alla nulli. Kõigest hoolimata tuleb selle toimimiseks siiski avaldada väga suurt rõhku, kuigi tõde on see, et oleme toatemperatuuril töötava ülijuhi leidmisele sammu lähemal.
Rohkem infot: teadusteadlane