Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Onko huoneenlämpötilassa tapahtuva suprakonduktio fyysisesti mahdollista? Löytö, joka muuttaa kaiken ⚡

Suprakonduktiviteetti huoneenlämpötilassa on juuri saavuttanut merkittävän virstanpylvään. Ryhmä fyysikoita on havainnut, että universumin perusvakioiden avulla voitaisiin mahdollistaa ilmiö, jota on pitkään pidetty saavuttamattomana.

Suprakonduktorit, jotka pystyvät johtamaan sähköä ilman vastusta, voisivat muuttaa arkeamme. Tähän asti niiden käyttöä on rajoittanut tarve pitää ne äärimmäisen matalissa lämpötiloissa. Tämä uusi tutkimus, joka on julkaistu Journal of Physics: Condensed Matter -lehdessä, ehdottaa, että nämä materiaalit voisivat toimia huoneenlämpötilassa.

Suprakondaktiivisuuden saavuttamiseksi tarvitaan tällä hetkellä äärimmäistä kylmyyttä.
Luotto: Rochesterin yliopisto / J. Adam Fenster

Tutkijat ovat löytäneet yhteyden suprakonduktivisuuden kriittisen lämpötilan ja luonnon perusvakioiden, kuten elektronin massan ja varauksen sekä Planckin vakion, välillä. Nämä vakioita, jotka säätelevät universumia, määrittävät myös suprakonduktivisuuden rajat.

Tutkimuksen mukaan kriittinen lämpötila voisi nousta useisiin satoihin, jopa tuhanteen kelviniin. Tämä alue kattaa huoneenlämpötilan, tarjoten näin konkreettista toivoa käytettävien suprakonduktorien toteuttamiseksi normaaleissa olosuhteissa.

Tämä löytö on vahvistettu riippumattomassa tutkimuksessa, mikä lisää tulosten uskottavuutta. Se avaa myös näkymiä siihen, miten perusvakioiden vaikutus aineen ominaisuuksiin universumissa.

Tämän tutkimuksen vaikutukset ulottuvat yli suprakonduktivisuuden. Se valottaa herkkää tasapainoa vakioiden välillä, joka mahdollistaa elämän ja teknologian. Tieteilijöille tämä on kutsu jatkaa tutkimuksia ja kokeiluja.

Professori Trachenko ja Pickard korostavat, että tämä teoreettinen edistysaskel on kannustus jatkaa rajojemme ylittämistä. Se tarjoaa uuden suunnan tuleville tutkimuksille suprakonduktorimateriaaleista.

Lopuksi tämä tutkimus muistuttaa, että ymmärryksemme universumista on vielä kaukana täydellisestä. Jokainen löytö vie meitä hieman lähemmäksi teknologioiden toteuttamista, jotka aikaisemmin vaikuttivat scifi-kirjallisuudelta.

Mitä on suprakonduktiviteetti?

Suprakonduktiviteetti on kvantti-ilmiö, jossa tietyt materiaalit johtavat sähköä ilman vastusta. Tämä tarkoittaa, että energiaa ei häviä lämpönä, mikä on mahdotonta perinteisille johtimille, kuten kuparille.

Tämä ilmiö tapahtuu yleensä hyvin matalissa lämpötiloissa, lähellä absoluuttista nollapistettä (-273,15 °C). Suprakonduktoreilla on potentiaalisia sovelluksia monilla aloilla, mukaan lukien energian siirto, lääketieteellinen kuvantaminen ja kvanttitietokoneet.

Huoneenlämpötilan suprakonduktorimateriaalien löytäminen mullistaisi nämä teknologiat. Se mahdollistaisi tehokkaiden sähköverkkojen, edullisempien magneettileijujunien ja kaikkien saatavilla olevien kvanttitietokoneiden luomisen.

Kuitenkin vielä äskettäin huoneenlämpötilan suprakonduktiviteettiä pidettiin teoreettisena mahdollisuutena. Uudet tutkimukset viittaavat siihen, että se voisi olla toteutettavissa ymmärryksemme universumin perusvakioista.

Kuinka perusvakioiden vaikutus suprakonduktiviteettiin?

Perusvakioita, kuten elektronin massa, sen varaus ja Planckin vakio, ovat kiinteitä arvoja, jotka säätelevät fysiikan lakeja. Ne määrittävät universumin rakennetta, atomeista tähtiin.

Suprakonduktivisuuden osalta nämä vakioita vaikuttavat kriittiseen lämpötilaan (Tc), jossa materiaali muuttuu suprakonduktoriksi. Tutkijat ovat havainneet, että nämä vakioita asettavat ylärajan Tc:lle, joka kattaa huoneenlämpötilan.

Tämä löytö on ratkaiseva, koska se osoittaa, että huoneenlämpötilan suprakonduktiviteetti ei ole fysiikan lakien estämä. Se riippuu yksinkertaisesti perusvakioiden erityisistä arvoista universumissamme.