Wetenschappers ontdekken een supergeleidend materiaal dat energie volledig kan veranderen

Wetenschappers hebben een nieuwe stof ontdekt die kan worden afgestemd om de hele wereld te veranderen.

De onderzoekers zeggen dat ze een supergeleidend materiaal hebben gemaakt dat werkt bij temperaturen en drukken die laag genoeg zijn om daadwerkelijk in praktische situaties te worden gebruikt.

Het bereikt een doorbraak waar wetenschappers al meer dan een eeuw naar op zoek zijn, door een materiaal te maken dat in staat is elektriciteit zonder weerstand over te brengen en magnetische velden rond materie te laten passeren.

De ontdekking ervan zou kunnen leiden tot elektriciteitsnetten die in staat zijn tot naadloze energietransmissie, waardoor tot 200 miljoen megawattuur kan worden bespaard die momenteel verloren gaat door weerstand. Het kan ook bijdragen aan kernfusie, een lang gezocht proces dat onbeperkte energie zou kunnen creëren.

Andere toepassingen, zo suggereren ze, zijn onder meer hogesnelheidstreinen, hovercrafts en nieuwe soorten medische apparatuur.

Een team onder leiding van dezelfde wetenschapper, Ranga Dias, rapporteerde eerder de creatie van twee iets minder maar vergelijkbaar supergeleidende materialen in artikelen gepubliceerd in natuur En Fysieke beoordelingsbrieven. de natuur Het artikel werd uiteindelijk ingetrokken door de redactie van het tijdschrift, te midden van vragen over de aanpak van de geleerden.

Deze keer zeggen professor Dias en zijn team dat ze extra maatregelen hebben genomen om soortgelijke kritiek te voorkomen. De wetenschappers probeerden dat oude papier te valideren met nieuwe gegevens die buiten het laboratorium waren verzameld, terwijl een team van wetenschappers het live zag gebeuren, en voerden een proces uit dat vergelijkbaar was met het nieuwe onderzoek.

Het nieuwe materiaal wordt beschreven in een paper, “Evidence for quasi-ambient superconductivity in N-doped lutetium hydride”, gepubliceerd in natuur Vandaag.

De stof wordt “rode stof” genoemd, naar zijn kleur en als verwijzing naar een stof uit Star Trek. Ik vond deze naam tijdens het creatieproces, toen wetenschappers ontdekten dat het plotseling veranderde in “erg helderrood” tijdens het maken ervan.

Professor Dias en het team maakten het materiaal door een zeldzaam aardmetaal, lutetium genaamd, te mengen met waterstof en een klein deel stikstof. Vervolgens liet men ze twee of drie dagen reageren bij hoge temperaturen.

De verbinding kwam volgens de krant in een rijke blauwe kleur. Maar het werd vervolgens onder een zeer hoge druk geperst, toen het van blauw in roze veranderde toen het supergeleidend werd, en vervolgens weer in een rijk rood in zijn niet-supergeleidende metallische toestand.

Om te werken, moest het materiaal nog steeds worden verwarmd tot 20,5 graden Celsius en worden samengeperst tot ongeveer 145.000 psi. Maar dit is veel minder dicht dan andere vergelijkbare materialen – inclusief de materialen die in 2020 door professor Dias zijn aangekondigd en die opwinding en scepsis hebben veroorzaakt bij wetenschappers.

Praktisch genoeg dat de wetenschappers die betrokken zijn bij het artikel zeggen dat het een nieuw tijdperk zal inluiden voor het praktische gebruik van supergeleidende materialen.

“Het pad naar supergeleidende consumentenelektronica, hoogspanningslijnen, transport en significante verbeteringen aan fusiemagnetische opsluiting wordt werkelijkheid”, zei professor Dias in een verklaring. “We geloven dat we nu in het tijdperk van moderne supergeleiding zijn.”

Dergelijke praktische toepassingen kunnen het gebruik van het materiaal zijn om de ontwikkeling te versnellen van “tokamak-machines” die worden ontwikkeld om kernfusie te bereiken.