Cosa dovresti sapere sulla scoperta di nuovi iperconduttori

Per più di un secolo, gli scienziati hanno cercato di ottenere Il Santo Graal dei materiali: un superconduttore a temperatura ambienteun materiale che potrebbe trasportare cariche elettriche senza resistenza, che rivoluzionerebbe il campo dell’energia così come lo conosciamo.

Questa settimana, un team dell’Università di Rochester afferma di aver trovato tale materiale, nonostante lo scetticismo di alcuni membri della comunità scientifica. La nuova ricerca pubblicato in natura. Ecco cosa dovresti sapere sulla bandiera.

Cos’è un superconduttore a temperatura ambiente?

Lo sviluppo di superconduttori a temperatura ambiente è un obiettivo ambizioso in fisica, lì Scopri cosa diavolo è la materia oscura E Ciò che è responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’universo. I superconduttori trasmettono correnti elettriche senza resistenza, il che significa nessuna perdita di energia poiché l’elettricità viene inviata dal punto A al punto B. Ma i superconduttori di oggi richiedono temperature estremamente basse e pressioni elevate per funzionare, rendendoli poco pratici ovunque al di fuori dei laboratori privati.

Se potessero funzionare a temperatura ambiente, i materiali superconduttori non sarebbero relegati al regno della sperimentazione e potrebbero essere integrati nell’infrastruttura energetica mondiale.

Ma dalla scoperta della superconduttività nel 1911, la scienza non è stata in grado di decifrare la superconduttività a temperatura ambiente. I fisici hanno colpito e spronato superconduttori di vario genere…Idruro di lantanio refrigerato E Solfuro di idrogeno con un odore di zolfo, ad esempio – inutilmente. Questi materiali sono superconduttori, ma solo a temperature e pressioni assurde che sarebbero impraticabili nell’elettronica del mondo reale.

La ricerca del perfetto superconduttore a temperatura ambiente ha coinvolto scienziati, ingegneri e fisici dei materiali che sfogliano vari idruri, alla ricerca di uno che non richieda condizioni così difficili per far funzionare la sua magia a resistenza zero.

Cosa ha fatto il Università di Rochester raggiungere la squadra?

Il composto più recente sul tagliere superconduttore è l’idruro di lutezio, che gli scienziati dell’Università di Rochester hanno scoperto che si trasforma in un superconduttore a 69 gradi Fahrenheit a 10 kilobar (145.000 psi) di pressione. Per riferimento, la pressione a livello del mare è di circa 15 psi, mentre è di circa 16.000 psi sul fondo della Fossa delle Marianne, Secondo NOAA.

Ovviamente, 145.000 psi sono ancora un file molto di pressione. Ma è di due ordini di grandezza inferiore rispetto a quanto precedentemente richiesto per indurre la superconduttività nel laboratorio del team, secondo l’Università di Rochester. lancio.

Secondo Ranga Dias, un ingegnere meccanico dell’Università di Rochester che ha fatto la scoperta nel suo laboratorio, “Pensiamo di essere ora nell’era della moderna superconduttività”.

Ma altri membri del campo di Dias sono scettici. Carta 2020 pubblicato in Nature da un team che include Dias, affermando di aver raggiunto la superconduttività a temperatura ambiente nell’idruro di zolfo carbonico, e ha ricevuto diversi aggiornamenti riguardo alle date e ai dati in esso contenuti. Poi, dentro L’articolo “Problemi emergenti” è stato pubblicato su Nature nell’agosto 2021Due fisici non affiliati all’articolo di Dias hanno contestato le affermazioni, postulando che i fenomeni associati alla superconduttività non fossero, in realtà, correlati allo stato sputterato della materia.

Nel settembre 2022, il documento originale del team di Dias è stato ritirato. Ma il nuovo giornale ha superato i suoi ostacoli (abbastanza per farlo pubblicare, almeno, ma anche il lavoro ora ritirato).

Secondo il New York TimesIn un precedente passo falso, Dias incorpora parola per parola il linguaggio del trattato di un altro studioso nel proprio, un evento che Dias racconta in citazioni dimenticate.

Nell’ultimo esperimento, il team ha raccolto una miscela gassosa di 99% di idrogeno e 1% di azoto e ha collocato il gas in una camera contenente lutezio, un metallo terrestre estremamente raro. Hanno lasciato reagire il gas e il metallo per alcuni giorni a 392 gradi Fahrenheit. Il composto risultante brillava di blu.

Hanno pressato questo composto in una cella diamantata (Il metallo più duro, rendendolo una caratteristica regolare negli esperimenti in cui si desidera spremere, spremere o spremere i rifiuti da qualcosa). Quando viene premuto tra i diamanti, il composto prodotto nel laboratorio di Dias passa dal blu a un brillante rosa-rossastro. È diventato superconduttivo.

Se il risultato del nuovo esperimento può essere riprodotto da altri team, potrebbe essere un momento emozionante nella caccia all’unobtainium nella scienza dei materiali: un vero punto di svolta per l’elettricità.

Ma per ora, la ricerca del Santo Graal continua. Quanto è vicina la comunità della scienza dei materiali a trovare una spiegazione per questo? Ma caricare un tale superconduttore non avverrebbe senza resistenza.

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