Kenties kohta leijuvat kulkuneuvotkin. Kuva: SPL/MVPhotos
Kenties kohta leijuvat kulkuneuvotkin. Kuva: SPL/MVPhotos

Vedyn, rikin ja hiilen seos muuttui suprajohtavaksi huoneenlämmössä.

Vuosikymmeniä sähköjohtoihin on etsitty suprajohtavaa materiaalia,  jossa sähkö kulkisi häviöttä huoneenlämmössä. Nykyiset suprajohteet nimittäin vaativat jäähdytyksen hurjiin pakkaslukemiin.

Nyt yhdysvaltalaistutkijat ovat kehittäneet aineen, joka toimi suprajohteena noin viidessätoista asteessa. Ilmiöön vaaditaan valtava paine, mutta kerta on silti ensimmäinen, kun suprajohtavuus on saatu aikaan nolla-asteen yläpuolella.

Saavutusta on odotettu kauan. Suprajohtavuuden löysi vuonna 1911 hollantilainen fyysikko Heike Kammerlingh Onnes. Hän havaitsi, että elohopea johtaa esteettä sähköä, kun sen jäähdyttää -269 asteeseen.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Vuonna 1968 brittifyysikko Neil Ashcroft ennusti, että vetyä sisältävät materiaalit muuttuvat suprajohteiksi kovassa paineessa. Kokeita on kuitenkin haitannut se, että paineen luomiseen käytetyt timantit ovat hajonneet, kun niiden väliin on puristettu suprajohde-ehdokasta. Ashcroft esitti, että jonkin alkuaineen lisääminen vetyyn auttaisi.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Nyt Rochesterin yliopiston fyysikko Ranga Dias ja hänen kollegansa ovat kokeilleet rikkiä ja hiiltä. He panivat seosta timanttien väliin ja puhalsivat siihen kolmea kaasua: vetyä, rikkivetyä ja metaania. Sitten he virittivät ainetta laserilla. Syntyi läpinäkyvä kide.

Tämän jälkeen kiteen sähkönjohtavuutta testattiin eri lämpötiloissa ja paineessa. Aine pysyi suprajohtavana lämpimillään14,55 asteessa. Painetta tarvittiin peräti 2,6 miljoonaa kertaa merenpinnan tason ilmakehän paine, ryhmä raportoi Nature-lehdessä.

Rakennetta ei tunneta

Syntyneen suprajohteen rakennetta ja kemiallista kaavaa ei vielä tunneta. Mitä kovempi paine, sitä vai­keampi näytettä on tutkia.

Seuraavaksi tutkijat yrittävätkin vähentää suprajohtavuuteen tarvittavaa painetta säätämällä seoksen koostumusta.

Perimmäisenä tavoitteena on huoneenlämpöinen suprajohde, jota voisi hyödyntää arjessa, esimerkiksi voimalinjoissa tai jopa leijuvissa junissa.

Tämä on vielä kaukana, mutta edistys on ollut viime vuosina nopeaa. Aiempi suprajohde-ennätys tehtiin pari vuotta sitten Max Planck -instituutissa Mainzissa Saksassa. Silloin vedyn ja lantaanin yhdiste saatiin suprajohtavaksi 13 pakkasasteessa. Viisi vuotta sitten sama ryhmä muutti rikkivedyn suprajohteeksi 70 pakkasasteessa.

Matti Mielonen on Sanoma tiedetoimituksen toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 13/2020

JeeSe
Seuraa 
Viestejä525

Ivan The Terrible kirjoitti:
IMO voisi lopettaa tuommoiset uutisoinnit. Pysyittäisiin suosiolla sillä linjalla että käytännössä suprajohteet vaativat vähintään nestetyppeä ja täts it.

Käytännössä joo, mutta ketä joku käytäntö nyt kiinnostaa?

Kai näitä sensaatiojuttuja pitää julkaista, kun joku hullu aina saattaa innostua aiheesta ja sitten joskus vahingossa keksii jotain uutta, mikä sitten tulevaisuudessa muuttuu taas tylsäksi käytännöksi, jota kaikki taas pitävät itsestäänselvänä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla