Fisikawan mengklaim membuat superkonduktor dalam kondisi dekat laut: ScienceAlert

Beberapa penemuan ilmiah akan merevolusi teknologi sebanyak bahan yang mencapai superkonduktivitas pada suhu kamar, di bawah tekanan yang relatif ringan.

Tim fisikawan Dipimpin oleh Ranga Dias, fisikawan dari University of Rochester di New York Dia sekarang mengklaim bahwa mereka mungkin telah memecahkannya, yang menunjukkan a Logam tanah jarang yang disebut lutetium bersama dengan hidrogen dan nitrogen dapat menghantarkan listrik tanpa hambatan hanya pada suhu 21 derajat Celcius (70 derajat Fahrenheit) dan sekitar 10.000 atmosfer, Laporan tim.

Ini mungkin masih terdengar seperti tekanan yang sangat tinggi Para peneliti mencatat Tekanan yang lebih tinggi saat ini digunakan dalam proses rekayasa seperti pembuatan chip saat ini, jadi itu adalah sesuatu yang dapat dicapai di luar laboratorium khusus.

Jika peneliti lain mengonfirmasi hal ini, ini akan menjadi terobosan besar dalam menciptakan perangkat yang tidak membuang energi panas saat menghasilkan arus.

Idealnya, ini suatu hari nanti dapat digunakan untuk membuat komputer yang lebih efisien; kereta maglev yang lebih cepat dan bebas gesekan; teknologi x-ray yang unggul; dan bahkan reaktor fusi nuklir yang lebih kuat.

“Dengan bahan-bahan ini, fajar superkonduktivitas ambien dan teknologi terapan telah tiba,” kata tim Dalam siaran pers.

Para peneliti menamakan materi tersebut “materi merah” karena materi berubah secara dramatis dari biru menjadi merah muda saat menjadi superkonduktor, dan kemudian menjadi merah saat menjadi logam non-superkonduktor.

border frame=”0″allow=”akselerometer; mulai otomatis; Tulis papan klip. media yang disandikan giroskop; gambar di dalam gambar; berbagi web “allowfullscreen>”.

Sebelum Anda terlalu bersemangat, perlu diingat bahwa untuk saat ini, ini hanyalah satu tim peneliti yang membagikan pengamatan mereka sendiri. Data tersebut telah dipublikasikan di jurnal bergengsi alamIni pasti akan memicu banyak diskusi. Sudah ada banyak skeptisisme yang sehat di dunia fisika.

Kekhawatiran utama adalah bahwa kelompok peneliti yang sama menerbitkan klaim terobosan serupa dalam superkonduktor pada suhu kamar, pada tahun 2020. Klaim ini kemudian celupkan sebelumnya alam Karena masalah dengan reproduksi dan pertanyaan tentang data.

Superkonduktivitas adalah masalah besar karena, biasanya, ketika listrik mengalir melalui kabel — katakanlah, mengalir dari pembangkit listrik ke rumah Anda, atau melalui sirkuit internal ponsel cerdas Anda — hal itu akan menimbulkan gesekan. Perlawanan ini mengakibatkan hilangnya energi dalam bentuk panas.

Kembali pada tahun 1911Para peneliti menentukan bahwa ada beberapa bahan yang telah kehilangan daya tahannya di bawah tekanan dingin dan tinggi yang ekstrim.

Dalam kondisi ekstrem ini, perilaku kuantum elektron di dalam superkonduktor menguat sehingga memungkinkannya membentuk apa yang dikenal sebagai superkonduktor. pasangan coopermemungkinkan mereka bergerak melalui material dengan efisiensi optimal.

Superkonduktivitas relatif mudah dideteksi karena juga menolak material medan fluks magnet.

Tetapi membuat bahan superkonduktor pada suhu dan tingkat tekanan yang efektif dan praktis adalah tantangan utama, dan tantangan yang telah dikerjakan oleh fisikawan selama beberapa dekade.

Tim University of Rochester mengklaim bahwa mereka sekarang mendekati ini menggunakan redmatter.

Untuk membuat bahan tersebut, para peneliti mengembangkan campuran gas 99 persen hidrogen dan 1 persen nitrogen. Ditinggalkan di ruangan dengan lutetium selama beberapa hari 200 derajat CelciusKomponen bereaksi membentuk senyawa biru yang menakjubkan.

Tim kemudian menempatkan material di dalam landasan berlian, yang digunakan untuk menahan material di bawah tekanan ekstrim.

Dengan meningkatnya tekanan, material mengalami “Pergeseran visual yang nyata‘, berubah dari biru menjadi merah muda karena menjadi superkonduktor – sesuatu yang dikonfirmasi oleh tim dengan mengukur medan magnet di sekitar material dan konduktivitas listriknya.

Saat tekanan terus membangun material, ia berubah menjadi merah terang, melewati fase superkonduktornya menjadi logam non-superkonduktor.

Reddmatter menunjukkan superkonduktivitas pada sekitar 21 derajat Celcius (70 Fahrenheit), saat dikompresi menjadi tekanan 145 ribu pound per inci persegi.

Ini masih perkiraan 10.000 kali tekanan atmosfer bumi, sehingga masih membutuhkan jenis struktur dan peralatan yang tepat untuk memanfaatkannya secara praktis. Anda tidak akan memberikan ponsel Anda kekuatan super dalam waktu dekat.

Tapi itu tekanan yang jauh lebih rendah daripada kandidat lain untuk superkonduktor suhu ruangan, yang membutuhkan jutaan kali tekanan atmosfer.

https://www.youtube.com/watch?v=ryJxMYX7YEU border frame=”0″allow=”akselerometer; mulai otomatis; Tulis papan klip. media yang disandikan giroskop; gambar di dalam gambar; berbagi web “allowfullscreen>”.

Salah satu masalah besar sekarang adalah bahwa para peneliti tidak sama sekali Pastikan komposisi zat merah yang tepat. Hal ini membuat sulit untuk memahami bagaimana mereka menjadi superkonduktor.

Ada indikasi bahwa superkonduktivitas dapat dicapai melalui mekanisme yang berbeda dari superkonduktor lainnya, fisikawan ChangQing Jin dan David Ceperley, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, Catatan di pendamping alam Artikel dan tampilan baru.

“[The] Model struktural … menunjukkan bahwa ada hidrogen yang relatif sedikit dalam sampel penulis dibandingkan dengan senyawa superkonduktor serupa,” mereka menulis.

Penelitian lebih lanjut akan diperlukan untuk mengkonfirmasi hal ini [the] Bahannya adalah superkonduktor suhu tinggi, jadi pemahaman apakah keadaan ini didorong oleh getaran yang disebabkan oleh pasangan Cooper — atau oleh mekanisme yang tidak konvensional masih belum terungkap. “

Dias dia mengakui Masih banyak yang harus dipahami tentang bagaimana materi merah mencapai superkonduktivitas. Tapi dia tetap optimis, reddmatter adalah langkah awal yang penting, meski bukan superkonduktor terbaik di luar sana.

“Dalam kehidupan sehari-hari, kita memiliki banyak logam berbeda yang kita gunakan untuk aplikasi berbeda, jadi kita juga membutuhkan berbagai jenis bahan superkonduktor.” kata Dias.

“Jalur menuju elektronik konsumen superkonduktor, transmisi daya dan jalur transmisi, serta peningkatan signifikan pada pengurungan magnetik fusi kini menjadi kenyataan.” dia menambahkan.

“Kami percaya kami sekarang berada di era superkonduktivitas modern.”

Riset dipublikasikan di alam.