دانشمندان در پی دستیابی به این ماده بسیار هیجان زدهاند
ساخت اولین ابررسانا در دمای اتاق
دانشمندان میگویند به ماده مرموزی دست یافتهاند که میتواند برق را بدون هیچ مقاومتی در دمایی نزدیک به 15 درجه سانتیگراد هدایت کند. این اتفاق جدیدی در حوزه ابررسانایی محسوب میشود، زیرا این پدیده معمولا در دماهای بسیار پایین رخ میدهد.
بد نیست بدانید ابررساناها یک محدودیت اساسی دارند و آن اینکه فقط در فشارهای بهشدت بالا دست یافتنی میشوند؛ فشارهایی نزدیک به آنچه در هسته زمین وجود دارد. به همین دلیل ابررساناها کاربرد عملی ندارند و دانشمندان هنوز امیدوارند راهی برای گسترش موادی با مقاومت صفر پیدا کنند که در فشارهای پایینتر کار کنند.
ابررساناها کاربردهای زیادی در فناوری دارند؛ از سیستمهای عکسبرداری تشدید مغناطیسی (امآرآی) تا آنتنهای مخابراتی. بهتازگی دانشمندان در حال آزمایش ابررساناها روی مولدهای برق با عملکرد بالا برای توربینهای بادی هستند، اما همچنان استفاده از آنها به محفظههای برودتی محدود است. ابررساناهای متداول در فشار اتمسفر و در دماهای بسیار پایین کار میکنند و حتی بهترین نوع ابررسانا(سرامیکهایی برپایه اکسید مس) نیز تنها در پایینتر از دمای منفی 140 درجه سانتیگراد عمل میکند. ابررساناهایی که در دمای اتاق کار میکنند میتوانند اثر زیادی در صنعت الکترونیک داشته باشند. از این مواد میتوان در تولید دستگاههای الکترونیک استفاده کرد که سریعتر کار میکنند و کمتر اتلاف انرژی دارند.
میخائیل ارمتز، از موسسه ماکس پلانک دراینباره میگوید: «نتایج آخرین تحقیقات منتشرشده نشان میدهد این ترکیب از قابلیت هدایت الکتریکی خوبی در دماهای بالا برخوردار است.» همچنین او اضافه کرد مایل است دادههای خام بیشتری از این آزمایش ببیند. وی معتقد است نتایج این آزمایش از نتایج آزمایشهای پیشین آنها در سال 1394 پشتیبانی میکند. گروه دکتر ارمتز به اولین ابررسانا با دما و فشار بالا در سال 1394 دست یافته است. این ماده که ترکیبی از هیدروژن و سولفور بود میتوانست تا دمای منفی 70درجه سانتیگراد مقاومت صفر از خود نشان دهد. سال 1397 نیز ترکیبی از هیدروژن و لانتان در فشار بالا و دمای منفی 13 درجه سانتیگراد خاصیت ابررسانایی از خود نشان داد. تا پیش از این آزمایش خاصیت ابررسانایی در ترکیبهای دوتایی از مواد دیده میشد اما اکنون در ترکیبی از سه ماده سولفور، کربن و هیدروژن دیده شده است. افزودن عنصر سوم میتواند ترکیبهای مواد ابررسانا را برای آزمایشهای آینده گسترش دهد. اشکان سلامت، فیزیکدان از دانشگاه نوادا و یکی از نویسندگان این تحقیق میگوید: «ما قلمرو جدیدی از اکتشافات را فتح کردهایم.» این آزمایش میتواند توجه بسیاری از دانشمندان حوزههای نظری و کاربردی را به خود جلب کند و زمینهساز آزمایشهای بعدی شود.
کشف ماده مرموز
رانگا دیس از دانشگاه راچستر همراه اشکان سلامت و دیگر همکاران خود ترکیبی از کربن، هیدروژن و سولفور را تحت فشار دو تراشه الماس قرار دادند. سپس با تاباندن پرتوهای لیزر باعث برانگیختن و ایجاد واکنشهای شیمیایی در نمونه شدند و پس از برانگیختن، نمونه آنها حالت بلوری به خود گرفت. همزمان با پایینآوردن دما، مقاومت جریان عبوری به صفر نزدیک شد. سپس آنها فشار را افزایش دادند و دریافتند این تغییر در دما و فشار بالاتر نیز اتفاق میافتد. جالب است بدانید بهترین نتیجهای که گرفته شد در دمای 55/14 درجه و در فشاری برابر 6/2 میلیون برابر فشار در سطح دریا بود. محققان همچنین شواهدی را یافتند که کریستال، میدان مغناطیسیاش را در دمای انتقال دفع میکند. این آزمایش حیاتی برای ابررسانایی است، اما همچنان ناشناختههای زیادی دراینباره وجود دارد.
منبع: Scientific American