Bài học rút ra chính
- Các nhà khoa học báo cáo rằng họ đã hoàn thành mục tiêu tìm kiếm từ lâu là tạo ra một vật liệu hoạt động như một chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng.
- Chất siêu dẫn nhiệt độ phòng có thể được sử dụng trong nhiều dạng điện tử tiêu dùng, giao thông vận tải và các công nghệ khác.
- Khám phá sẽ không có bất kỳ ứng dụng thực tế nào ngay lập tức do quá trình sản xuất khó khăn, các chuyên gia nói.
Các nhà nghiên cứu cho biếtMục tiêu tìm kiếm chất siêu dẫn hoạt động ở nhiệt độ phòng đã đạt được từ lâu, cho thấy hứa hẹn cho các ứng dụng trong tương lai trong thiết bị điện tử cá nhân và các công nghệ khác.
Các nhà khoa học cho biết họ đã tạo ra một vật liệu có thể dẫn điện mà không có điện trở ở 58 độ F. Nếu được xác nhận, vật liệu mới có thể là một bước tiến lớn so với những phát hiện trước đó cho thấy tính siêu dẫn chỉ ở nhiệt độ thấp hơn 0 độ. Theo các chuyên gia, trong khi những trở ngại vẫn còn, khám phá có thể dẫn đến những công nghệ mới kỳ lạ.
"Có khả năng chất siêu dẫn có thể cách mạng hóa giao thông vận tải với lực bay và lưới siêu dẫn", Ashkan Salamat, đồng tác giả của bài báo và là nhà vật lý vật chất cô đặc tại Đại học Nevada, Las Vegas, cho biết qua điện thoại phỏng vấn. "Chúng tôi có thể thu nhỏ các thiết bị và chúng tôi có thể nghĩ về việc thu nhỏ pin hoặc loại bỏ pin. Suy nghĩ về bầu trời xanh là vô tận."
Lướt ván qua Chất siêu dẫn?
Công dụng có thể có đối với loại vật liệu này là gần như vô tận. Shanti Deemyad, giáo sư vật lý tại Đại học Utah, cho biết trong một cuộc phỏng vấn qua email ở nhiệt độ phòng "sẽ không bị mất năng lượng và có thể hoạt động mà không cần sạc lại". "Ngoài ra, chúng tôi có thể sử dụng chúng trong việc tạo ra các mạch logic siêu dẫn nhanh hơn nhiều so với những gì chúng tôi hiện có."
Chúng tôi có thể thu nhỏ các thiết bị và chúng tôi có thể nghĩ về việc thu nhỏ pin hoặc loại bỏ pin.
Các nhà khoa học đã theo đuổi chất siêu dẫn trong hơn một thế kỷ bởi vì chúng có nhiều hứa hẹn cho tất cả các loại công nghệ. Trong dây dẫn bình thường, điện trở hình thành khi các electron đập vào các nguyên tử tạo nên kim loại. Tuy nhiên, vào năm 1911, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng, trong những điều kiện thích hợp, vật liệu có thể được chế tạo không có điện trở. Sau đó chúng được gọi là "chất siêu dẫn".
Hiệu ứng cung cấp năng lượng cho các chất siêu dẫn cũng tạo ra một điện trường có thể cho phép các phương tiện bay lơ lửng trên đường ray siêu dẫn, Salamat nói. Thật không may, tất cả các chất siêu dẫn đã được phát hiện cho đến nay đều không thực tế.
"Các vật liệu được biết đến cho đến nay cần được làm lạnh bằng nitơ lỏng hoặc heli để tạo ra chất siêu dẫn," Eva Zurek, giáo sư hóa học tại Đại học Buffalo, cho biết trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Do đó, các ứng dụng của chúng bị hạn chế. Tuy nhiên, chúng được sử dụng làm nam châm siêu dẫn, trong máy MRI, trong đường dây điện siêu dẫn nơi năng lượng không bị mất đi lực cản và trong tàu bay từ trường."
Không Sớm Mua Tốt Nhất
Khám phá chất siêu dẫn mới nhất đi kèm với một bí quyết lớn: quá trình khó khăn mà vật liệu được tạo ra ở áp suất cực lớn có nghĩa là nó chỉ có thể được sản xuất với số lượng rất nhỏ.
Carbon-lưu huỳnh và hydro được đặt trong một thiết bị và ép lại với nhau ở 40, 000 atm, Salamat nói, thêm "sau đó chúng tôi thực hiện một phản ứng quang hóa để chúng tôi chiếu ánh sáng màu xanh lá cây để cuối cùng chúng tạo ra điều này rất phức tạp, hệ thống khuôn khổ lớn hữu cơ."
Trở ngại lớn nhất mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt để tạo ra một chất siêu dẫn thực tế hơn là giảm áp suất tạo ra vật liệu, Zurek nói. "Khi điện được phát hiện, chúng tôi không thể lường trước được tất cả các ứng dụng của nó", ông nói thêm. "Tương tự, tôi nghĩ rằng một chất siêu dẫn nhiệt độ trong phòng sẽ mang lại những ứng dụng hoàn toàn mang tính cách mạng và không thể tưởng tượng được vào lúc này".
Tuy nhiên, đừng mong đợi chất siêu dẫn được phát hiện gần đây sẽ xuất hiện trong máy tính xách tay của bạn, các chuyên gia nói.
Các vật liệu được biết đến cho đến nay cần được làm lạnh bằng nitơ lỏng hoặc heli để tạo ra chất siêu dẫn. Do đó, các ứng dụng của họ bị hạn chế.
"Ở dạng hiện tại, tôi không thể thấy ứng dụng thực tế trực tiếp cho vật liệu này, nhưng đây là cái mà chúng tôi gọi là bằng chứng quan sát nguyên lý và một phép đo rất mạnh mẽ có thể giúp chúng tôi tìm vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao dễ tiếp cận hơn Deemyad nói."Nếu chúng ta thậm chí có thể giảm áp suất tới hạn chỉ bằng một mức độ lớn, tôi có thể hình dung ra nhiều ứng dụng thực tế cho chúng."
Salamat cho biết nhóm của anh ấy đang nghiên cứu một chất siêu dẫn dễ sản xuất hơn. "Chúng tôi có một bài báo khác sẽ ra mắt trong một tháng, nơi chúng tôi có nhiệt độ cao thứ hai", anh ấy nói thêm.
Cho đến khi Salamat và các nhà nghiên cứu đồng nghiệp của anh ấy có thể tạo ra một chất siêu dẫn thực dụng hơn một chút, thì ván di chuột sẽ không tràn vào các cửa hàng. Nhưng nghiên cứu mới chứng minh rằng các nhà khoa học đang tiến gần hơn đến ngày mà chất siêu dẫn có thể là một phần của cuộc sống hàng ngày.
