Suprajohtavuutta käytetään hyväksi Shanghain maglev-luotijunassa. Kuva: Wikimedia Commons
Suprajohtavuutta käytetään hyväksi Shanghain maglev-luotijunassa. Kuva: Wikimedia Commons

Mullistavaa olisi saada se toimimaan huoneenlämmössä.

Suprajohteessa sähkö kulkee vastuksetta. Ilmiö vaatii kuitenkin hyvin alhaisia lämpötiloja. Nyt suprajohde on pystytty luomaan 70 pakkasasteessa. Suprajohteen kannalta se on hyvin lämmin verrattuna aiempiin ennätyksiin. Aiempi lämpöennätys oli noin -110 astetta.

Suprajohde toimisi siis ilman apuvälineitä joissakin luonnonoloissa esimerkiksi Etelämantereella.

Ennätys tuntuu arkielämässä merkityksettömältä. Kuitenkin jos suprajohteen saisi toimimaan huoneen lämmössä, koko elektroniikka mullistuisi.

Suprajohtavuus tuottaa myös hyvin vahvoja magneettikenttiä. Tätä on hyödynnetty muun muassa aivojen magneettikuvauksessa ja junissa, jotka kulkevat magneettien päällä. Yksi tällainen on maglev-juna Shanghain lentokentältä kaupungin keskustaan. Se kulkee suprajohtavien magneettien päällä yli 500 kilometriä tunnissa.

Uuden suprajohteen valmisti fyysikko Mihail Eremets Max Planck -instituutissa Mainzissa Saksassa. Hän käytti valmistuksessa timanttipuristinta. Sen avulla hän sai puristettua pienen määrän rikkivetyä paineeseen, joka on lähes 1,6 miljoonaa kertaa normaalia ilmanpainetta korkeampi.

Kun rikkivedystä tehtyä näytettä jäähdytti ja paineisti, se muuttui metalliksi. Timanttipuristimessa rikkivety muuttui suprajohtavaksi jo 70 pakkasasteessa.

Tutkijat eivät vielä tiedä aivan tarkkaan, miksi rikkivedyssä ilmenee suprajohtavuutta. Sillä on ehkä tekemistä rikkivedyn hilan värähtelevien kevyiden vetyatomien kanssa.

Vetyatomit auttavat elektroneja muodostamaan niin sanottuja Cooperin pareja. Juuri Cooperin parien ansiosta elektronit etenevät suprajohteessa vaivatta ja nopeasti.

Tavallisessa johteessa elektronit kulkiessaan ponnahtelevat jatkuvasti. Samalla ne menettävät energiaansa jokaisella ponnahtelulla, ja johdin lämpenee. Suprajohteissa taas elektroniparit kuljettavat sähkövirtaa paljon tehokkaammin kuin yksittäiset elektronit.

Pienikin lämpeneminen voi kuitenkin tuhota suprajohtavan tilan. Juuri siksi suprajohteet toimivat vain hyvin matalissa lämpötiloissa.

Rikkivedyn vetyatomit ovat keveitä. Siksi Cooperin parit muodostuvat jo 70 pakkasasteessa ja pysyvät hyvin koossa.

Jos huoneen lämpötilan suprajohteita löytyisi, se mullistaisi kaiken elektroniikan – sähkö voisi kiertää eri laitteissa loputtomiin ilman hävikkiä, eikä uuteen sähköön tarvittaisi voimalaitoksia.

”Teoria sanoo, että huoneen lämpöiset suprajohteet eivät ole kiellettyjä”, muistuttaa Eremets.

Suprajohtavuuden löysi hollantilainen Heike Kamerlingh Onnes vuonna 1911. Siitä lähtien suprajohteita on pyritty löytämään yhä lämpimämmässä.

Suprajohteiden hulluna vuonna 1986 löydettiin keraamisia johteita, joilla lämpötila kohosi hyppäyksen. Sen jälkeen kehitys on hidastunut, mutta nyt tehtiin uusi kunnon ennätys.

Tutkimuksen julkaisi Nature, ja siitä kertoi myös New Scientist.

Taiteilijan näkemys supermassiivisesta mustasta aukosta. Se ahmii ainetta ja säteilee hurjasti. Kuva: Nasa
Taiteilijan näkemys supermassiivisesta mustasta aukosta. Se ahmii ainetta ja säteilee hurjasti. Kuva: Nasa

Eniten silti luettiin uutista Pääsiäissaaren patsaiden kivihatuista.  

1. Pääsiäissaaren kivihattujen arvoitus ratkesi

Muinaiset pääsiäissaarelaiset hyödynsivät fysiikkaa nokkelasti.

2. Suomalaisten yleisin veriryhmä altistaa ärjylle ripulille

Tietty kolibakteeri tarttuu suoliston seinämään herkemmin, jos henkilö kuuluu A-veriryhmään.

3. Hivin siedon salaisuus alkaa paljastua

Prosentin murto-osalla hiv-tartunnan saaneista on poikkeuksellisia tappajasoluja, jotka ilmeisesti vangitsevat sairastuneet solut imukudokseen.

4. Afrikan vanhimmat apinanleipäpuut kuolevat oudosti

Kolmestatoista vanhimmasta yhdeksän on kuollut täysin tai osittain viime vuosikymmenen aikana.

5. Alzheimer voi vaeltaa kuin syöpä

Tautiproteiinia valmistuu elimistössä muuallakin kuin aivoissa.

6. Kivikauden heimosodat niittivät valtaosan miehistä

Tappamisen jäljet näkyvät yhä geeneissämme, osoittaa Stanfordin yliopiston uusi tutkimus.

7. Ihminen haistaa toisen pelon

Hammaslääkäriopiskelijat tekivät enemmän virheitä, kun he harjoittelivat operaatioita nukella, jolle oli puettu ahdistuneen ihmisen aiemmin käyttämä paita.

8. Suurtutkimus laittoi huumeet vaarallisuusjärjestykseen

Huumeista ”taikasienet” vievät käyttäjiä vähiten sairaalaan, kertoo maailmanlaajuinen kyselytutkimus.

9. Silmälasit saattavat todella kieliä älystä

Älykkyyteen vaikuttavat geenit ovat yhteydessä myös huonompaan näkökykyyn.

10. Hirviömäinen musta aukko kasvaa ennätysvauhdilla

Musta aukko nielee Auringon verran massaa kahdessa päivässä.

Tiede-lehden päivittäiset tiedeuutiset jäävät kesätauolle ja palaavat 1. elokuuta.

Ilmaviljely vauhditti siemenperunoiden tuotantoa.

Uusi suomalainen varhaisperuna Jussi tuli markkinoille kolme vuotta sitten. Lajike osoittautui niin suosituksi, että siemenperunat ovat kahtena keväänä loppuneet kesken. Vasta täksi kaudeksi sitä oli ammattiviljelijöille riittävästi, 500 tonnia.

Suuri kysyntä yllätti kaikki.

Jussin siemeniä alettiin kasvattaa Suomen siemenperunakeskuksessa myös aeroponisesti, ilman multaa, koska niitä piti saada viljelijöille paljon ja nopeasti. Perinnäisellä tavalla olisi saatu riittävä määrä siemenperunoita viidessä vuodessa, mutta uusi ilmaviljelymenetelmä nopeutti tuotantoa.

Aeroponisten perunoiden varret varttuvat luonnonvalossa tai ledien loisteessa kaapin päällä, juuret ja maavarret taas venyvät kaapin sisällä pimeässä. Juuristoon ja mukulavyöhykkeelle vain ruiskutetaan ajoittain ravinnesumua.

Jos mukulat poimitaan 30–35-millisinä, kasvi innostuu tekemään niitä jatkuvasti lisää. Kasvi ei ymmärrä vanheta vaan kasvaa ja kasvaa. 

Keskimäärin menetelmä kymmenkertaistaa sadon. Jos turpeessa kehittyy vaikka kolme mukulaa, aeroponisesti niitä syntyy vähintään 30.

Työläs jalostaa

Ajatus uudesta suomalaista perunalajikkeesta syntyi toistakymmentä vuotta sitten. Tavoitteena oli kehittää kaunis, maukas, satoisa ja aikaisen kevään kylmässä maassa selviävä peruna. Sen piti myös kestää tauteja ja soveltua Suomen lyhyeen kasvukauteen ja runsaaseen valoon.

Helpommin sanottu kuin tehty. Perunan perimä sisältää neljä versiota jokaisesta geenistä, kun esimerkiksi ihmisellä niitä on kaksi. Tämän vuoksi kahden perunalajikkeen risteyttäminen tuottaa tuhansia erilaisia vaihtoehtoja. Jotta kaikki halutut ominaisuudet saadaan samaan kasviin, tarvitaan runsaasti jälkeläisiä, joista karsia.

Vuosien jalostustyö tuotti Jussin. Muutamassa vuodessa se on kahmaissut kolmasosan varhaisperunan 800 viljelyalasta. Kahdella muulla kolmanneksella kasvaa Timoa ja saksalaista Solistia. 

Missään muualla kuin Suomessa ja Ruotsissa ei kuitenkaan ymmärretä varhaisperunan arvoa. Jussi sai nimensäkin siitä, että sitä on tarkoitus syödä juhannuksena.

 

Lue lisää

Kesäkuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa tiedetoimittaja Arja Kivipelto kertoo, miten uuden perunalajikkeen kehitys ideasta lautasille eteni. Hän kertoo myös, mistä peruna on peräisin – ja miten ja miksi se valloitti maailman.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä