Un superconductor permite electricitatea să curgă prin el perfect, fără a pierde nimic.
Acum, oamenii de știință au descoperit un material supraconductor care funcționează la o temperatură ridicată, posibil să se înregistreze, deplasându-se cu un pas mai aproape de obiectivul obținerii unei astfel de perfecții la temperatura camerei.
Faceți lucrurile suficient de reci și electronii treceți prin metale fără a genera rezistență, încălzindu-se sau încetinind. Dar acest fenomen, cunoscut sub denumirea de superconductivitate, a funcționat istoric doar la temperaturi extrem de reci, care sunt doar puțin peste zero absolut. Acest lucru le-a făcut inutile pentru aplicații precum cabluri electrice extrem de eficiente sau supercomputere incredibil de rapide. În ultimele câteva decenii, oamenii de știință au creat materiale superconductoare mai noi, care funcționează la temperaturi din ce în ce mai ridicate.
În noul studiu, un grup de cercetători s-a apropiat și mai mult de obiectivul lor prin crearea unui material care este superconductor la minus 9 grade Fahrenheit (minus 23 de grade Celsius) - una dintre cele mai înalte temperaturi observate vreodată.
Echipa a examinat o clasă de materiale numite hidruri supraconductoare pe care calculele teoretice prezise vor fi supraconductoare la temperaturi mai ridicate. Pentru a crea aceste materiale, au folosit un dispozitiv mic numit celulă cu nicovală care este alcătuit din două diamante mici care comprimă materialele la presiuni extrem de mari.
Au așezat o probă minusculă - cu o lungime de doi microni - dintr-un metal moale, albicios, numit lantan în interiorul unei găuri perforate într-o folie subțire de metal care a fost umplută cu hidrogen lichid. Configurarea a fost conectată la fire electrice subțiri. Dispozitivul a strecurat eșantionul la presiuni între 150 și 170 de gigapascali, ceea ce este de peste 1,5 milioane de ori presiunea la nivelul mării, se arată în comunicat. Apoi au folosit fascicule cu raze X pentru a-i examina structura.
La această presiune ridicată, lantanul și hidrogenul se combină pentru a forma hidrură de lantan.
Cercetătorii au descoperit că la minus 9 F (minus 23 C), hidrura de lantan demonstrează două din trei proprietăți ale superconductivității. Materialul nu a prezentat nicio rezistență la electricitate, iar temperatura sa a scăzut la aplicarea unui câmp magnetic. Aceștia nu au respectat cel de-al treilea criteriu, o abilitate de a expulza câmpurile magnetice în timpul răcirii, deoarece eșantionul era prea mic, potrivit unei piese însoțitoare de News and Views din același număr al jurnalului Nature.
„Din punct de vedere științific, aceste rezultate sugerează că am putea intra într-o tranziție de la descoperirea superconductorilor prin reguli empirice, intuiție sau noroc la ghidarea de predicții teoretice concrete”, a spus James Hamlin, profesor asociat de fizică la Universitatea din Florida, care nu a făcut parte din studiu, scrie în comentariu.
Într-adevăr, un grup a raportat descoperiri similare în ianuarie în revista Physical Review Letters. Acești cercetători au descoperit că hidrura de lantan ar putea fi superconductoare la o temperatură și mai ridicată de 44 F (7 C), atât timp cât eșantionul a fost dus la presiuni mai mari - în jur de 180 până la 200 de gigapascali.
Dar acest nou grup a găsit ceva foarte diferit: la acele presiuni ridicate, temperatura la care materialul afișează superconductivitatea scade brusc.
Motivul discrepanței în constatări nu este clar. "În astfel de cazuri, este nevoie de mai multe experimente, date, studii independente", a declarat pentru Live Science autorul principal Mikhail Eremets, cercetător în domeniul chimiei de înaltă presiune și fizică la Max Planck Institute for Chemistry din Germania. „Acum putem discuta doar”.
Echipa intenționează acum să încerce să reducă presiunea și să crească temperatura necesară pentru a crea aceste materiale supraconductoare, potrivit declarației. În plus, cercetătorii continuă să caute noi compuși care ar putea fi supraconductori la temperaturi ridicate.
Grupul și-a publicat rezultatele ieri (22 mai) în revista Nature.
