Supravodivé materiály mohou vést elektřinu bez odporu, což je činí nezbytnými pro pokročilé a účinné technologie. Současnou nevýhodou je, že této vlastnosti je dosaženo pouze pod určitou teplotou, často velmi blízkou absolutní nule. Dokonce i vysokoteplotní supravodiče zůstávají pod bodem mrazu, ale vědci hledají materiály, které by mohly být supravodivé při pokojové teplotě.
Nejnovější „klobouk v ringu“ pro toto snažení je ve skutečnosti velmi běžný materiál s velmi zvláštním složením: grafit, materiál, který tvoří psací část tužek. Ne každý grafit je stvořen sobě rovný a jedna jeho vrstva, zvaná grafen, již byla oslavována jako zázračný materiál se zajímavými vlastnostmi. Tato práce se nezaměřuje na to, ale spíše na vysoce orientovaný pyrolytický grafit (HOPG).
HOPG je syntetická forma grafitu, ve které jsou krystaly grafitu seřazeny tak, že úhly mezi nimi jsou extrémně malé. To je zásadní pro zajímavé vlastnosti tohoto materiálu, které přesahují to, co můžete získat z tužky. Grafen lze získat pomocí Pomocí lepicí pásky K odstranění vrstvy grafitu o tloušťce jednoho atomu. I v této práci přišla vhod lepicí páska.
„Nejprve jsme dosáhli incize vzorků HOPG lepicí páskou. Popraskaný povrch má vrásky, které tvoří něco, co vypadá jako skupina trámů. „Tyto vrásky jsou domovem supravodivosti,“ řekl IFLScience spoluautor Dr. Valery Vinokur, americký technologický ředitel Terra Quantum.
Tým věří, že ve vráskách tohoto materiálu se tvoří Cooperovy páry. Jedná se o páry elektronů, které začnou interagovat a nakonec se spojí – částice, která je základem supravodivosti. V supravodivých materiálech k tomu dochází pod určitou teplotou nazývanou kritická teplota. Vědci v této práci nebyli schopni určit přesnou hodnotu, ale byla blízká pokojové teplotě, což je 300 K (27 stupňů Celsia nebo 80 stupňů Fahrenheita).
„Protože tyto HOPG jsou velmi heterogenní, kritická supravodivá teplota se mění podél vzorku. Jak jsme ukázali v naší práci, supravodivost v oblasti s nejlepšími kovy se objevuje při pokojové teplotě, 300 K,“ řekl Dr. Vinokur pro IFLScience.
Tým změřil odpor a magnetizaci materiálu, což bylo v souladu s chováním pozorovaným u jiných supravodivých materiálů. Důležitost konkrétní hodnoty kritické teploty spočívá v tom, že ke změnám látky musí docházet trvale a prudce poté, co je tato prahová hodnota překročena.
Při našem vyšetřování tvrzení, že LK-99 byl loni v létě supravodič pokojové teploty, jsme vyzpovídali… Profesorka Susie Spillerová Z Oxfordského centra pro aplikovanou supravodivost. Byla diskutována důležitost hodnocení elektrického odporu a magnetických vlastností materiálu. Zdůraznil však také důležitost měření tepelné kapacity materiálu, který by měl také projít výraznou proměnou při překročení kritické teploty.
Zeptali jsme se Dr. Vinokura, proč nebyla do analýzy zahrnuta tepelná kapacita. „Dva primární způsoby potvrzení supravodivosti jsou měření odporu a magnetizace. Měření změny měrné tepelné kapacity je nejelegantnější metodou, kterou lze použít k extrakci dalších dat, ale není to primární způsob, jak určit supravodivost.“ Dr. Vinokur odpověděl: „Prokázali jsme supravodivost měřením odporu a magnetizace.
Stejně jako u mimořádných tvrzení bude vědecká komunita muset shromáždit mimořádné důkazy – nejen tepelnou kapacitu, ale také mnoho dalších způsobů testování supravodivosti. Získání supravodivého materiálu při pokojovém tlaku a teplotě by bylo civilizačním průlomem, který dal vzniknout technologiím, které jsou v současnosti možné jen v naší představivosti.
Článek pojednávající o této práci je publikován v časopise Pokročilé kvantové technologie.
„Obhájce Twitteru. Zombie fanatik. Hudební fanoušek. Milovník cestování. Webový expert. Pivní guru. Kávový fanatik.“
