Vědci vytvořili záhadou materiál, který, zdá se, vedou elektřinu bez odporu na teplot až o 15 °C. to je nový rekord pro supravodivost, což je jev obvykle spojena s velmi nízkých teplotách. Samotný materiál je špatně pochopen, ale ukazuje potenciál třídy supravodičů objevených v roce 2015.

supravodiče má vážná omezení, nicméně: to přežije pouze za extrémně vysokých tlaků, blížící se ve středu Země, což znamená, že to nebude mít žádné bezprostřední praktické aplikace. Fyzici přesto doufají, že by to mohlo připravit cestu pro vývoj materiálů s nulovým odporem, které mohou fungovat při nižších tlacích.

Supravodiče mají řadu technologických aplikací, z magnetické rezonance stroje na mobilní telefon věže, a vědci začínají experimentovat s nimi v high-výkon, generátory pro větrné turbíny. Jejich užitečnost je však stále omezena potřebou objemné kryogeniky. Běžné supravodiče pracují při atmosférických tlacích, ale pouze pokud jsou udržovány velmi chladné. Dokonce i ty nejnáročnější-keramické materiály na bázi oxidu mědi-pracují pouze pod 133 Kelvinů (-140 °C). Supravodiče, které pracují při pokojové teplotě, by mohly mít velký technologický dopad, například v elektronice, která běží rychleji bez přehřátí.

nejnovější studie, se1 v Přírodě na 14. října, zdá se, poskytnout přesvědčivé důkazy o vysoké teplotě vodivost, říká fyzik Michail Eremets Institutu Maxe Plancka pro Chemii v Mohuči, Německo — i když dodává, že by rád viděl více „raw dat“ z experimentu. Dodává, že to potvrdí práci, která začal v roce 2015, kdy jeho skupina reported2 první vysokotlaký, vysokoteplotní supravodiče — sloučenina vodíku a síry, která měla nulový odpor až do -70 °C.

V roce 2018, high-tlak sloučenina vodíku a lanthanu byl shown3 být supravodivé na -13 °C, Ale poslední výsledek představuje poprvé tento druh supravodivosti byl viděn ve složeném ze tří prvků, spíše než dva — materiál je vyroben z uhlíku, síry a vodíku. Přidat třetí prvek výrazně rozšiřuje kombinace, které mohou být zahrnuty v budoucí experimenty, hledání nových supravodičů, říká spoluautor studie bylo hlášeno Salamat, fyzik na University of Nevada, Las Vegas. „Otevřeli jsme zcela nový region“ průzkumu, říká.

Materiály, které superconduct na vysoké, ale ne extrémní tlaky by mohly být již uveden do užívání, říká Maddury Somayazulu, high-tlak-materiály vědci z Argonne National Laboratory v Lemont, Illinois. Studie ukazuje, že „uvážlivým výběrem třetího a čtvrtého prvku“ v supravodiči byste podle něj mohli v zásadě snížit jeho provozní tlak.

práce také potvrzuje desítky let staré předpovědi teoretického fyzika Neila Ashcrofta z Cornellovy univerzity v Ithace v New Yorku, že materiály bohaté na vodík mohou superconduct při teplotách mnohem vyšších,než se předpokládalo. „Myslím, že mimo vysokotlakou komunitu bylo jen velmi málo lidí, kteří ho brali vážně,“ říká Somayazulu.

Mystery materiál

Fyzik Ranga Dias na University of Rochester v New Yorku, spolu s Salamat a další spolupracovníci, které je směsí uhlíku, vodíku a síry v mikroskopické výklenek měli vyřezávané mezi tipy dvou diamanty. Poté spustili chemické reakce ve vzorku laserovým světlem a sledovali, jak se vytvoří krystal. Jak se snížila experimentální teplota, odpor, aby proud prošel skrz materiál klesla na nulu, což naznačuje, že vzorek měl stát supravodivé. Pak zvýšili tlak a zjistili, že k tomuto přechodu došlo při vyšších a vyšších teplotách. Jejich nejlepší výsledek byl přechod teploty z 287.7 kelvin na 267 gigapascals — 2,6 milionu krát atmosférický tlak na úrovni moře.

vědci také našli nějaký důkaz, že krystal vyloučil své magnetické pole při přechodové teplotě, což je zásadní test supravodivosti. Ale mnoho o materiálu zůstává neznámé, varují vědci. „Je třeba udělat spoustu věcí,“ říká Eremets. Ani přesná struktura krystalu a chemický vzorec nejsou dosud pochopeny. „Jak jdete na vyšší tlaky, velikost vzorku se zmenšuje,“ říká Salamat. „To je to, co dělá tyto typy měření opravdu náročné.“

vysokotlaké supravodiče vyrobené z vodíku a jednoho dalšího prvku jsou dobře známy. A vědci provedli počítačové simulace vysokotlakých směsí uhlíku, vodíku a síry, říká Eva Zurek, výpočetní chemička na státní univerzitě v New Yorku v Buffalu. Říká však, že tyto studie nemohou vysvětlit mimořádně vysoké supravodivé teploty pozorované Diasovou skupinou. „Jsem si jistý, že po zveřejnění tohoto rukopisu na tento problém skočí mnoho teoretických a experimentálních skupin,“ říká.