Poznajcie “reddmatter”, materiał rodem ze “Star Treka”. Nadprzewodniki trafią do mas?

Naukowcy stworzyli materiał, który działa jak nadprzewodnik w temperaturze pokojowej i ciśnieniu znacznie niższym niż kiedykolwiek wcześniej. Substancja nazywana “reddmatter” może oznaczać przełom w wielu dziedzinach.
Około jednomilimetrowej średnicy próbka wodorku lutetu, materiału nadprzewodzącego stworzonego w laboratorium Uniwersytetu Rocherster /Fot. University of Rochester

Około jednomilimetrowej średnicy próbka wodorku lutetu, materiału nadprzewodzącego stworzonego w laboratorium Uniwersytetu Rocherster /Fot. University of Rochester

Każdy materiał, który jest przewodnikiem elektrycznym, posiada pewien opór, który wpływa na wydajność. Ale w materiałach zwanych nadprzewodnikami, elektrony mogą swobodnie przepływać z zerowym oporem, co teoretycznie oznacza duże korzyści w sieciach energetycznych, pojazdach elektrycznych, superkomputerach, a nawet kolei magnetycznej. Jak zawsze jednak jest pewien haczyk.

Nadprzewodnictwo działa tylko w temperaturach bliskich zera bezwzględnego, więc nie nadaje się do zastosowania w świecie rzeczywistym. Jeszcze się nie nadaje. W ostatnich latach odkryto, że niektóre materiały mogą zachowywać się jak nadprzewodniki w wyższych temperaturach, ale tylko wtedy, gdy panuje bardzo wysokie ciśnienie. To również poważne ograniczenie dla skalowalności tej technologii.

Naukowcy z Uniwersytetu Rochester wieszczą przełom. Stworzyli materiał, który działa jak nadprzewodnik w temperaturze pokojowej i stosunkowo niskim ciśnieniu. Nazwali go “reddmatter” i opisali w czasopiśmie Nature.

“Reddmatter” – nadprzewodnik, na jaki czekaliśmy

Reddmatter to domieszkowany azotem wodorek lutetu (NDLH), który wykazuje nadprzewodnictwo w temperaturze 20,9°C przy ciśnieniu 145 000 psi. Wartość ciśnienia jest o dwa rzędy wielkości niższa niż ta, która była potrzebna w innych eksperymentach i mieści się w zakresie stosowanym w niektórych technikach produkcyjnych.

Na początku materiał miał błyszczący niebieski kolor, ale gdy był ściskany w komorze diamentowej, zmieniał się on na różowy (wraz ze wzrostem nadprzewodnictwa), a w końcu na jaskrawoczerwony, gdy przechodził poza nadprzewodnictwo w stan metaliczny. Z tego powodu zespół zaczął żartobliwie nazywać go “reddmatter”, w nawiązaniu do “Star Treka”.

Nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej byłoby ogromnym przełomem naukowym, pozwalającym na przełom w budowie wydajnych sieci energetycznych, które mogą przesyłać energię elektryczną bez strat, jeszcze szybszych pociągach magnetycznych, wydajniejszych komputerach i technologiach obrazowania medycznego. Mogłoby to być nawet kluczem do reaktorów termojądrowych. Warto jednak pamiętać, że do tego jeszcze droga daleka.