Yksi suurista ongelmista, joita kaikki materiaalit, joita käytämme sähkövirran kuljettamiseen paikasta toiseen, on tällä hetkellä juuri siinä näiden materiaalien kestävyys. Idean saamiseksi tämä käsite olisi hyvin samanlainen kuin kitka, jonka esimerkiksi pyörä pyörii maassa pyörittäessään, mikä hidastaa sitä, kunnes se pysähtyy.
Tämä on ongelma resistanssista, jota materiaalit käyttävät kuljettamaan sähköä paikasta toiseen. Erityisessä sähkövastuksen tapauksessa se on vastakkainen voimakkuus, jonka materiaali esittää, kun elektronit alkavat liikkua ja että ne estävät saman määrän elektroneja pääsemästä polun loppuun, joka alkoi vastakkaisesta päästä.
Mitä ovat suprajohteet? Miksi ne ovat niin mielenkiintoisia?
Suprajohteet ovat pohjimmiltaan materiaaleja, joilla on yksi harvinaisimmista ominaisuuksista, jotka olemme löytäneet, ja samalla yksi halutuimmista, kuten se, että niillä ei ole melkein mitään vastusta sähkön kulkemiseen niiden läpi. Pohjimmiltaan kun sähkö kulkee näiden suprajohteiden läpi elektronit ryhmitellään pareittain ja liikkuvat materiaalin läpi ilman, että mikään pystyy pysäyttämään niitä.
Vaikka tiedämme sen olemassaolon ja osaamme saada ne, kaikkien tutkijoiden suuri ongelma on se, että sen olemassaolon vuoksi Nämä materiaalit on altistettava korkeille paineille ja matalille lämpötiloille. Erityisesti suurimman osan materiaaleista on oltava lämpötilassa, joka on hyvin lähellä absoluuttista nollaa suprajohteen ominaisuuksien esittämiseksi, mikä, kuten luulet ehkä, ei voi ylläpitää ajan myötä.
Monet tutkijat pyrkivät kehittämään materiaaleja, joilla on suprajohtavia ominaisuuksia huoneenlämmössä
Suprajohteiden ominaisuuksien vuoksi sinänsä on ollut monia tutkijoita, jotka ovat käytännössä omistaneet uransa etsinnässä ja löytämisessä, kuinka voimme luoda materiaalin, jolla on nämä ominaisuudet huoneen lämpötilassa. Nyt näyttää siltä, että Skoltechin tiede- ja teknologiainstituutin tutkijaryhmä on onnistunut löytämään sen, mikä näyttää olevan avainta kehitettäessä suprajohteita, jotka kykenevät toimimaan huoneen lämpötilassa.
Pohjimmiltaan kemisti Artem Oganovin johtaman ryhmän idea oli tarkkailla ja löytää kuvio, joka aiheutti jaksollisessa taulukossa esiintyvät aktinidit, erityisesti 15 metallin joukolla, jonka atomiluku on välillä 89 ja 103, on suprajohtavia ominaisuuksia tietyissä olosuhteissa. Tämän työn suorittamiseksi joukkue kehitti algoritmin, joka pystyy analysoimaan automaattisesti aktinidien atomijärjestelyn, jolloin aktinidit voitaisiin yhdistää paremmin vedyn kanssa, jotta ne olisivat tehokkaampia suprajohteina.
Tähän asti tunnetuin suprajohde oli rikkivety
Tässä vaiheessa kerro, että tähän päivään mennessä tai ainakin siihen saakka, kun tämän projektin parissa tänään työskentelevä tutkijaryhmä on onnistunut kehittämään algoritminsa ensimmäisen virheettömän version, ennätys suprajohteesta, joka pystyy toimimaan korkeimmassa lämpötilassa, oli hallussa rikkivety, materiaali, jolla on nämä ominaisuudet miinus 70 celsiusasteessa ja 1,5 miljoonan ilmakehän paineessa. Kuten näette, näiden ominaisuuksien pitäminen laboratorioympäristön ulkopuolella on käytännössä mahdotonta.
Äskettäin esitetyn algoritmin ansiosta tämä tietue on kirjaimellisesti jauhettu a: lla Aktiiniumhydraatti joka kykenee esittämään suprajohtimen ominaisuudet miinus 20 asteen lämpötilassa. Kaikesta huolimatta sen toimintaan on silti kohdistettava erittäin korkea paine, vaikka totuus on, että olemme yksi askel lähempänä sen suprajohtimen löytämistä, joka kykenee toimimaan huoneen lämpötilassa.
Más información: tieteellinen ilmoitus