П’ять революційних технологій в розробці агентства DARPA
20 Грудня , 2018
Армія США замовляє розробку легких броньованих машин для піхоти
20 Грудня , 2018

Фізики встановили новий рекорд у сфері високотемпературної надпровідності

Група вчених-фізиків з Німеччини встановила новий рекорд у сфері високотемпературної надпровідності. Згідно опублікованого ними звіту, створений матеріал починає проводити електричний струм без опору вже при температурі 250 Кельвінів (-23 градуса Цельсія). Дана робота була проведена під керівництвом Михайла Єремеця (Mikhail Eremets), фізика з Інституту хімії Макса Планка, на рахунку якого знаходиться попередній подібний рекорд в 203 Кельвіна (-70 градусів Цельсія), встановлений в 2014 році.
Надпровідність, явище, виявлене в 1911 році, полягає в тому, що матеріали, які мають ненульовий електричний опір, втрачають його при охолодженні нижче певної критичної температури. Матеріалом, що знаходиться в стані надпровідності, електричний струм тече зовсім вільно, що виключає втрати енергії на подолання опору матеріалу. Далеко не всі матеріали стають надпровідниками навіть при глибокому охолодженні. В надпровідних матеріалах має місце так званий ефект Мейснера – повне витіснення магнітних полів з усього об’єму провідника.
Основною метою, до якої зараз прагнуть вчені, є пошук матеріалів, які стають надпровідниками при температурах вище 0 градусів Цельсія. Якщо ця мета буде досягнута, це зробить революцію у сфері енергетики, в електродвигунах, в бездротовій передачі енергії і даних. За останні роки в цьому напрямку було зроблено дуже багато. Час від часу різні групи вчених повідомляють про досягнуті ними успіхи, але, як правило, створені матеріали не проходять випробування на повторюваність і відтворюваність своїх властивостей.
Групі Михайла Еремеца вдалося встановити новий рекорд за рахунок ранніх експериментів із сульфіду водню (сірководнем), газом, який надає тухлим яйцям їх характерний запах. Під час експериментів сірководень був стиснутий до тиску 150 ГПа, для порівняння, тиск у центрі ядра Землі знаходиться в межах від 330 до 360 ГПа. Так як молекули сірководню досить легкі, вони можуть коливатися з більш високими частотами, ніж молекули важчих сполук. Це й пояснює “високотемпературну” надпровідність цього газоподібного матеріалу. А високий тиск необхідний для підвищення щільності сірководню, і це перешкоджає збільшенню амплітуди коливань кожної окремої молекули газоподібного матеріалу.
Експерименти з сірководнем дали вченим знання, які вони застосували в наступних експериментах, а предметом пізніших експериментів став гідрид лантану, що знаходиться під тиском близько 170 ГПа. На початку цього року за допомогою гідриду лантану вчені отримали явище надпровідності при температурі 215 Кельвінів, а через кілька місяців їм вдалося підвищити критичну температуру до нинішніх 250 Кельвінів.

“Цей стрибок відразу на 50 градусів вказує на можливість отримання надпровідності при кімнатній температурі” – пишуть дослідники, – “Звісно, спочатку це буде досягнуто при високому тиску, а всі наступні експерименти будуть спрямовані на зниження тиску. І, ми сподіваємося, що врешті-решт ми отримаємо матеріал, який буде надпровідником при кімнатній температурі і при нормальному атмосферному тиску”.

Джерело

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: