Fulereny: przełom w poszukiwaniach nadprzewodnictwa
Poszukiwanie nadprzewodników pracujących w jak najwyższych temperaturach to olbrzymia gałąź nauki. Marzeniem każdego badacza na tym polu jest wynalezienie materiału oferującego nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej, zamiast w ultraniskich temperaturach. Jednak każdy stopień wyżej to już sukces technologiczny, pozwalający potencjalnie obniżyć koszty funkcjonowania wielu urządzeń. A także, oczywiście, przybliżający nas do zrozumienia tego zjawiska.
Odkrycie dokonane przez naukowców z uniwersytetów w Liverpoolu i Durham można chyba określić jako prawdziwy przełom. Otwiera ono drzwi do całkiem nowego podejścia. Cudownym środkiem był znów pierwiastek, który od parunastu lat rewolucjonizuje kolejne dziedziny technologii: węgiel. A dokładnie: fulereny, czyli stworzone z atomów węgla mikroskopijne sfery.
Przy wykorzystaniu infrastruktury Europejskiego Ośrodka Synchrotronu Atomowego w Grenoble, a dokładniej urządzeń ISIS oraz Diamond z Rutherford Appleton Laboratory (RAL) stworzyli oni hybrydowy materiał złożony z atomów metali oraz najprostszych fulerenowych kulek C60 (złożonych z sześćdziesięciu atomów węgla, pierwszych, jakie odkryto i najpowszechniejszych). Stworzony materiał ścisnęli, powodując zmiany jego struktury, uzyskując jego nadprzewodnictwo w wysokiej temperaturze.
Jak mówi dr Peter Baker, naukowiec operujący urządzeniem ISIS: odkrycie pozwala domniemać, że istnieje pewien ogólny trend w wysokotemperaturowych nadprzewodnikach. To wielki krok naprzód w w zrozumieniu podstaw działania nadprzewodników. Wiedza, jak właściwie funkcjonuje nadprzewodnictwo pozwoliłoby takie materiały tworzyć łatwiej, nadając im określone, pożądane przez nas właściwości. To otwarcie drzwi do nowych zastosowań i bezstratnego przesyłania energii.
Przykładowe zastosowanie wynalazku to możliwość udoskonalenia konstrukcji aparatury do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (MRI). Taki aparat zawiera olbrzymi magnes, który dla zachowania nadprzewodnictwa musi być zanurzony w ciekłym helu, który utrzymuje temperaturę -270 stopni Celsjusza. Możliwość zrezygnowania z drogiego i kłopotliwego chłodzenia bardzo obniżyłaby koszty i zwiększyła dostępność tej diagnostyki.
Ważną zaletą odkrycia, co podkreślają autorzy odkrycia Matthew Rosseinsky i Kosmas Prassides, jest możliwość łatwych prac nad różnymi wersjami nowego materiału. Eksperymentowanie z różnymi metalami i związkami metali, różnymi wersjami fulerenów, ciśnieniem i innymi parametrami być może pozwoli nie tylko odkryć lepsze materiały, ale zrozumieć: jak i dlaczego to właściwie działa.
Komentarze (6)
waldi888231200, 25 maja 2010, 23:26
Czyli jakieś 700st.C ?? ( bo zwykły lód ściśnięty do 400bar staje się nadprzewodnikiem a z aluminium robi się puszki na piwo).
woytekp, 25 maja 2010, 23:27
W wysokiej temperaturze - czyli jakiej?...
pio, 26 maja 2010, 07:17
nieco ponizej 40 Kelvinow, jak pokazuje obrazek na http://www.esrf.eu/UsersAndScience/Publications/Highlights/2009/materials/mat17
Proton50, 26 maja 2010, 07:31
Podczas jazdy rowerem najechałem na krawężnik i moje razgrzane jądra tak się skurczyły, iż zdawało mi się pędzę spadam z szybkością światła. Niestety, ucierpiała przy tym upadku moja ręka.
thikim, 26 maja 2010, 10:15
Zatem trochę im jeszcze brakuje do praktycznych zakresów(podaje z dużym przybliżeniem):
1. około -150 C , chłodzenie azotem czy też powietrzem
2. -70 suchy lód
3. ok 0 C i możemy używać nadprzewodników w niektórych krajach bez chłodzenia
4. do 40 C i nadprzewodniki znajdują naprawdę powszechne zastosowanie.
Z tego co wiem doszliśmy do 140 K.
Jurgi, 26 maja 2010, 21:52
Tak, obecnie słowo „wysokotemperaturowy” przy nadprzewodnikach jest mocno… hm, względne i faktycznie mylące.