Co je to vysokoteplotní supravodič?
Supravodič s vysokou teplotou (HTS) je materiál, který demonstruje supravodivé elektrické vlastnosti nad teplotou kapalného stavu helia. Tento teplotní rozsah od asi -452 ° do -454 ° Fahrenheita (-269 ° do -270 ° Celsia) byl považován za teoretický limit supravodivosti. V roce 1986 však američtí vědci Karl Muller a Johannes Betnorz objevili skupinu vysokoteplotních supravodických sloučenin založených na mědi. Tito cuprates, jako je oxid mědi Yttrium bary, YBCO 7 , změny na oxidu mědi Lanthanum, LSCO a Merkur, HGCUO, vykazovaly supravodivost při teplotách a jako o -256 ° Fahrenheit).
Objev Mullera a Betnorze vedl k udělení Nobelovy ceny ve fyzice v roce 1987 oběma vědcům, ale pole se nadále vyvíjelo. Probíhající studie v roce 2008 vytvořila novou třídu sloučenin, která vykazovala supravodivost, založená na prvcích iRon a Arsenic, jako je lanthanum oxid železo arsen, laofeas. Poprvé byl prokázán jako vysokoteplotní supravodič Hideo Hosono, výzkumného pracovníka materiálů v Japonsku, v teplotním rozmezí -366 ° Fahrenheita (-221 ° Celsia). Jiné vzácné prvky smíchané se železem, jako je Cerium, Samarium a Neodymium, vytvořily nové sloučeniny, které také prokázaly supravodivní vlastnosti. Rekord od roku 2009 pro vysokoteplotní supravodič byl dosažen sloučeninou vyrobenou z thalia, rtuti, mědi, barya, vápníku, stroncia a kyslíku, která prokazuje supravodivost při -211 ° Fahrenheit (-135 ° Celsia).
Zaměření oblasti vysokoteplotního supravodického výzkumu od roku 2011 bylo materiálové vědecké inženýrství lepších sloučenin. Když byly pro supravodivé materiály dosaženy teploty -211 ° Fahrenheita (-135 ° Celsia),To umožnilo zkoumat jejich vlastnosti v přítomnosti kapalného dusíku. Protože kapalný dusík je běžnou a stabilní součástí mnoha laboratorních prostředí a existuje při teplotě -320 ° Fahrenheita (-196 ° Celsia), učinilo testování nových materiálů mnohem praktičtější a rozšířené.
Výhoda supravodivé technologie pro konvenční společnost stále vyžaduje materiály, které mohou fungovat při blízké teplotě místnosti. Protože supravodiče nabízejí doslova žádnou odolnost vůči elektrickému toku, mohl by proud projít supravodivým drátem téměř na neurčito. To by snížilo míru spotřeby energie u všech elektrických potřeb a také by taková zařízení byla ultra rychlá ve srovnání se standardní elektronickou technologií. Výkonné magnety by byly k dispozici pro cenově dostupné magnetické levitační vlaky, lékařské aplikace a produkci fúzní energie. Takové supravodičové technologie by také mohly zahrnovat vývoj kvantových počítačů potenciálně stovekmilionůkrát rychleji při zpracování dat než ty, které existují v roce 2011.