Przełom w nadprzewodnikach? Rewolucja energetyczna przyniesie spore oszczędności

O dokonaniu południowokoreańskich naukowców możemy przeczytać dopiero we wstępnej wersji publikacji naukowej, ale jeśli przejdzie recenzje i testy, może nas w przyszłości czekać prawdziwy przełom technologiczny: np. tańszy prąd czy prawdziwa kolej magnetyczna.

Czym są nadprzewodniki

Materiały nadprzewodzące charakteryzują się brakiem oporu energetycznego. Mówiąc wprost: prąd przechodzi przez nie bez oporu, szybciej i wydajniej. Szybszy przesył to także lepsza praca urządzeń elektronicznych, np. komputerów. Mówimy o potencjalnym obniżeniu kosztów energii i zwiększeniu wydajności pracy na całym świecie, co przekłada się na oszczędności.

Haczyk polega na tym, że na nadprzewodniki nadają się jedynie niektóre pierwiastki, najczęściej stopy metali i spieki ceramiczne. Do tego muszą być schłodzone poniżej temperatury krytycznej. Dla każdego materiału jest inna i często zbliżona do stanu zera absolutnego: -273,15 stopni Celsjusza. Niektóre wymagają jeszcze wysokiego ciśnienia. Trzymanie nadprzewodników w ekstremalnych warunkach wyklucza ich zastosowanie w praktyce, bo to samo w sobie energetycznie kosztowne przedsięwzięcie.

Wynalazek naukowców z Korei Południowej ma działać w dowolnej temperaturze poniżej 127 stopni Celsjusza.

Nadprzewodniki w temperaturze pokojowej. Jak to osiągnęli

Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim i Young-Wan Kwon stworzyli syntetyczny materiał LK-99, który składa się z ołowiu, jonów miedzi i apatytu (minerał z gromady fosforanów).

"LK-99 ma wiele potencjalnych zastosowań, takich jak magnesy, silniki, kable, pociągi magnetyczne, przewody zasilające, kubity komputerów kwantowych, anteny terahercowe itp. Wierzymy, że nasze osiągnięcie to historyczne wydarzenie, które otworzy nową erę dla ludzkości" - napisali autorzy publikacji.

Sceptycyzm wobec LK-99

Nadprzewodniki charakteryzują się zjawiskiem wypychania pola magnetycznego, tzw. efektu Meissnera. Efektywnie - materiał lewituje. Przykład możecie obejrzeć na filmie poniżej. Możliwość wprowadzenia tak rewolucyjnego materiału w formie dostępnej bez ekstremalnych wymagań otwiera nam drogę do lewitujących pojazdów rodem z filmów science fiction. 

Na razie pomysł został opisany w preprincie, w prowadzonym przez Cornell University serwisie arXiv. Dla portalu The Register wypowiedzieli się eksperci z serwisu.

– Jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić, że otrzymaliśmy przekonujące dowody na nadprzewodnictwo w tych próbkach – stwierdzili Susannah Speller i Chris Grovenor z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Niektórzy argumentują, że zaprezentowany rezultat nie jest prawdziwym efektem Meissnera. Możecie sami obejrzeć lewitujący LK-99 poniżej.

O sukcesie odkrycia przesądzi możliwość odtworzenia wyników.

Nowe sposoby przesyłu energii

Kiedy na Ziemi brakuje nam warunków do zrewolucjonizowania przesyłu energii, naukowcy eksperymentują w kosmosie. I mają pierwsze sukcesy.

Eksperyment przeprowadzono w Kalifornijskim Instytucie Technologicznym (Caltech). Z pomocą fal mikrofalowych przekazano bezprzewodowo energię z kosmosu na Ziemię. Potencjał technologii jest na tyle duży, że Japonia zadeklarowała już wdrożenie jej w 2030 roku. W tym samym kraju w 2009 roku na Uniwersytecie Kioto dokonano transferu mocy z wysokości 30 metrów do telefonu na Ziemi. W dalszych planach są transmisje na odległości między kilometrem i 5 kilometrami, a testy przesyłu z kosmosu Japonia chce rozpocząć w 2025 roku.