Сверхпроводимость в комнатных условиях: революционное открытие?

В мире науки и технологий происходят постоянные изменения, но некоторые из них могут стать настоящими прорывами. Свежий пример —  заявление южнокорейских учёных о создании сверхпроводника, работающего при комнатной температуре.

Корейское открытие

В конце июля 2023 года группа южнокорейских учёных заявила о потенциально революционном открытии —  сверхпроводимости при комнатной температуре и атмосферном давлении. Они утверждают, что создали новый материал, который демонстрирует все признаки сверхпроводимости, включая нулевое электрическое сопротивление и эффект Мейсснера (вытеснение магнитного поля из объёма проводника).

1 статья о сверхпроводимости при комнатной температуре
2 статья о сверхпроводимости при комнатной температуре

Материал, который они создали, имеет приблизительную формулу Pb9 Cu(PO4)6 O и получается путём смешивания и нагревания оксида свинца с сульфатом свинца, затем смешивания меди с фосфором и нагревания в вакууме.

На видео показан эффект левитации изучаемого образца при комнатной температуре:

В настоящее время другие лаборатории пытаются повторить результаты корейских учёных. Если их открытие подтвердится, это может стать революционным прорывом в области сверхпроводимости, открывая новые возможности для различных технологий, включая энергетику, транспорт и многое другое.

Что такое сверхпроводимость?

Сверхпроводимость — это уникальное и захватывающее явление в физике, которое было впервые обнаружено в 1911 году. Оно проявляется в том, что материал при определённых условиях, обычно при очень низких температурах, становится сверхпроводником. Это означает, что он обладает абсолютной проводимостью, то есть его электрическое сопротивление становится равным нулю. В результате, электрический ток может проходить через сверхпроводник без каких-либо потерь на нагрев или другие формы энергии. Это отличает сверхпроводники от обычных проводников, где ток вызывает нагрев и потери энергии из-за сопротивления материала.

Сверхпроводники уже нашли широкое применение в различных областях. Они используются в медицине, например, в магнитно-резонансной томографии, где сверхпроводящие магниты создают сильное магнитное поле, необходимое для получения изображений внутренних органов. В физике частиц сверхпроводники используются в ускорителях частиц для создания мощных магнитных полей.

Однако, несмотря на потенциал сверхпроводников, их применение ограничено из-за необходимости поддерживать их при очень низких температурах, часто близких к абсолютному нулю (−273.15 °C). Это требует сложных и дорогостоящих систем охлаждения, что делает использование сверхпроводников непрактичным во многих ситуациях. Поэтому открытие сверхпроводимости при комнатной температуре может стать революционным прорывом в этой области ❄️⚡

Перспективы открытия сверхпроводимости при комнатной температуре

Сверхпроводимость при комнатной температуре — это концепция, которая может казаться фантастической, она может полностью изменить наш мир.

Энергетика
Представьте, что электрический ток может передаваться без потерь на любом расстоянии. Это бы означало революцию в области энергетики, делая возможной передачу энергии от удалённых источников, таких как солнечные фермы в пустыне или ветряные фермы в открытом море, без каких-либо потерь. Это бы значительно увеличило эффективность и доступность возобновляемых источников энергии ☀️💡

Транспорт
В области транспорта, сверхпроводники могут привести к развитию поездов на магнитной подушке, которые левитируют над рельсами благодаря магнитному полю, создаваемому сверхпроводниками. Эти поезда могут достигать невероятных скоростей, так как они не испытывают трения. Это может привести к созданию новой эры высокоскоростного транспорта, соединяющего города и страны как никогда ранее 🚄💨

Квантовые компьютеры
В области компьютерной технологии сверхпроводники могут привести к созданию нового поколения квантовых компьютеров. Эти устройства используют квантовые явления для выполнения вычислений и могут быть намного мощнее и быстрее, чем современные компьютеры. Сверхпроводники могут помочь в решении сложных проблем охлаждения, которые в настоящее время ограничивают развитие квантовых компьютеров 🖥️🚀

Медицина 
Сверхпроводники используются в медицинских устройствах, таких как МРТ. Сверхпроводимость при комнатной температуре может сделать эти устройства более доступными и эффективными.

Термоядерный синтез 
Сверхпроводники используются в магнитных катушках токамаков — установок для термоядерного синтеза. Сверхпроводимость при комнатной температуре может упростить и удешевить конструкцию этих установок, ускоряя развитие термоядерной энергетики.

Хранение энергии 
Сверхпроводники могут быть использованы для создания эффективных систем хранения энергии, таких как сверхпроводящие магнитные энергетические хранилища (SMES), которые могут быстро накапливать и отдавать большие объёмы энергии.

Но есть вопросы...

Однако, как это часто бывает в науке, есть много вопросов и сомнений относительно этого исследования. Критики указывают на возможные проблемы с методологией исследования, включая процесс синтеза материала, измерения и интерпретацию результатов. Это подчёркивает важность независимой проверки и воспроизводимости в научных исследованиях 🧪🔍

В любом случае, мы находимся на пороге потенциально новой эры в области технологий и науки. И это, безусловно, захватывающе! 🌟