Magneetti leijuu nestemäisen typen avulla jäähdytetyn suprajohteen päällä apulaisprofessori Ranga Diasin laboratoriossa. Toisessa, tuoreessa kokeessa Diasin ryhmä saavutti suprajohtavuuden huoneenlämmössä. Kuva: J. Adam Fenster
Magneetti leijuu nestemäisen typen avulla jäähdytetyn suprajohteen päällä apulaisprofessori Ranga Diasin laboratoriossa. Toisessa, tuoreessa kokeessa Diasin ryhmä saavutti suprajohtavuuden huoneenlämmössä. Kuva: J. Adam Fenster

Suprajohtavuus saavutettiin valtavan paineen avulla. Paine on niin kova, että timantitkin murtuvat.

Fyysikot ovat sata vuotta etsineet ainetta, joka voisi muuttua suprajohtavaksi huoneenlämmössä. Suprajohtavuus tarkoittaa, että sähkö kulkee aineessa täysin häviöttömästi.

Suprajohteilla saadaan aikaan myös erittäin voimakkaita magneettikenttiä, ja niitä on pitkään käytetty esimerkiksi magneettikuvauslaitteissa.

Suprajohteilla voidaan myös leijuttaa junia radan yllä niin, että ne pystyvät kulkemaan erittäin lujaa. Tällaisia maglev-junia on tutkittu ja rakennettu jo vuosikymmeniä, ja niitä on Aasiassa jo käytössä.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Nykyiset suprajohteet pitää kuitenkin jäähdyttää lähes absoluuttisen nollapisteen kylmyyteen esimerkiksi nestemäisellä heliumilla, jotta ne toimisivat.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Huoneenlämmössä suprajohtava aine olisi todellinen materiaalitekniikan Graalin malja. Se mullistaisi maailman: esimerkiksi suprajohtavassa sähköverkossa energiaa ei menisi lainkaan harakoille lämpönä.

Nyt sellainen on onnistuttu tekemään.

New Yorkissa sijaitsevan Rochesterin yliopiston apulaisprofessori Ranga Dias ryhmineen onnistui saamaan vedystä, rikistä ja hiilestä koostuvan yhdisteen suprajohtavaksi 15 asteen lämpötilassa.

Löydöksen merkittävyydestä kertoo, että tutkimus on päässyt arvostetun Nature-tiedelehden kansijutuksi.

”Tämä on ensimmäinen kerta, kun voidaan todella sanoa, että huoneenlämmössä toimiva suprajohde on löydetty”, kommentoi teoreettinen fyysikko Ion Errea luonnontieteitä seuraavassa Quanta Magazine -lehdessä.

Aivan heti ei kuitenkaan päästä tekemään häviöttömiä sähköverkkoja. Vaikka lämpötila on nyt kohdillaan, suprajohtavuuden luominen vaatii aivan hillitöntä painetta.

Diasin ryhmä onnistui nyt tempussa puristamalla pientä ainehippusta kahden timanttikärjen välissä. Tällaisilla timanttipuristimilla saadaan aikaan niin äärimmäinen paine, että aineiden ominaisuudet muuttuvat.

Hiilen, vedyn ja rikin yhdiste alkoi johtaa sähköä vastuksetta, kun se puristettiin yli 250 gigapascalin paineeseen. Tällaisia paineita esiintyy lähinnä planeettojen ytimissä.

Paine on niin kova, että timantitkin murtuvat. Ryhmä rikkoi useita kymmeniä timanttikärkiä ennen kuin koe onnistui. Yksi kärkipari maksaa 2 500 euroa.

”Suurin ongelma tutkimustyössämme on timanttien hinta”, Dias sanoo.

Aiemmissa tutkimuksissa toinen ryhmä on saanut rikkipohjaisen yhdisteen suprajohtavaksi 70 asteen pakkasessa ja viime vuonna lantaanihydridi saatiin suprajohtavaksi 23 pakkasasteessa, niin ikään valtavan paineen avulla.

Missään käytännön sovelluksissa ei ainetta voida puristaa satojen gigapascalien prässiin, vaikka aine olisikin huoneenlämmössä suprajohtavaa.

”Lopullinen tavoitteemme on saada suprajohtavuus luotua lähes normaalissa paineessa, jotta aineella olisi käytännön sovelluksia”, apulaisprofessori Dias kertoo The New York Timesille.

jokunen456
Seuraa 
Viestejä18

Pauli kirjoitti:
Loistavaa. Janttereille Nobel tulossa postissa.

Ei tuossa ole mitään Nobelin palkinnon arvoista tehty. 

Kun kvanttitietokoneet on saatu toimimaan niin saamme tietää onko käytännölliset kuumat superjohteet mahdollisia. Laskennallinen kemia ja -fysiikka mahdollistuu kvanttitietokoneen myötä. 

Sisältö jatkuu mainoksen alla