Материал, изработен от въглерод, сяра и водород, може да предава електричество без съпротивление при стайна температура; Снимка: Адам Фенстър
Учените съобщават за откриването на първия свръхпроводник със стайна температура, след повече от век чакане. Откритието предизвиква мечти за футуристични технологии, които биха могли да променят електрониката и транспорта.
Свръхпроводниците предават електричество без съпротивление, позволявайки на тока да тече без загуба на енергия. Но всички открити преди това свръхпроводници трябваше да бъдат охладени, много от тях до много ниски температури, което ги прави непрактични за повечето приложения.
Материалът е свръхпроводящ при температури от около 15° по Целзий (59° по Фаренхайт), съобщава физикът Ранга Диас от Университета в Рочестър, Ню Йорк, в Nature.
Диас и колегите му получават свръхпроводника, като поставят въглерод, водород и сяра между върховете на два диаманта и го „удрят“ с лазерна светлина, за да предизвикат химични реакции. При налягане около 2,6 милиона пъти повече от земната атмосфера и температури под около 15° C електрическото съпротивление изчезва.
„Не повярвах първия път“, казва Диас. Известно е, че силните магнитни полета инхибират свръхпроводимостта. Разбира се, когато материалът е поставен в магнитно поле, са необходими по-ниски температури, за да стане той свръхпроводящ.
Екипът също приложи осцилиращо магнитно поле към материала и показа, че когато той се превърне в свръхпроводник, изхвърля това магнитно поле от вътрешността си, друг знак за свръхпроводимост. Учените засега не успяват да определят точния състав на материала или как са подредени атомите му, което затруднява обяснението как той става свръхпроводящ при такива относително високи температури. Бъдещата работа ще се фокусира върху по-пълно описание на материала, казва Диас.
Свръхпроводимостта е открита през 1911 г. само при температури, близки до абсолютната нула (-273,15 ° C). Но оттогава изследователите постоянно откриват материали, които са свръхпроводими при по-високи температури. През последните години учените ускориха този напредък, като се фокусираха върху богати на водород материали при високо налягане.
Откриването на свръхпроводник със стайна температура не е изненада. „Очевидно вървяхме към това откритие. Но преодоляването на бариерата за стайна температура е „наистина голяма работа“, казва теоретичният химик Ева Зурек от университета в Бъфало в Ню Йорк.
Ако свръхпроводник със стайна температура може да се използва при атмосферно налягане, той би могъл да спести огромни количества енергия, загубена от съпротивлението в електрическата мрежа. И това би могло да подобри съвременните технологии, от машини за ядрено-магнитен резонанс до квантови компютри и до магнитно левитирани влакове.
Диас предвижда, че човечеството може да се превърне в „свръхпроводящо общество“. Но досега учените са създавали само малки петънца от материала при високо налягане, така че практическите приложения все още са далеч. И все пак „температурата вече не е граница“, казва Сомаязулу от Националната лаборатория Аргон в Лемонт, Илинойс.
Вместо това сега физиците имат нова цел: да създадат свръхпроводник със стайна температура, който да работи без тези чудовищни налягания. „Това е следващата голяма стъпка, която трябва да направим“, казва Сомаязулу.
