Elektronika.lt
 2020 m. spalio 25 d. Projektas | Reklama | Žinokite | Klausimai | Prisidėkite | Atsiliepimai | Kontaktai
Paieška portale
EN Facebook RSS

 Kas naujo  Katalogas  Parduotuvės  Forumas  Tinklaraščiai
 Pirmas puslapisSąrašas
 NaujienosSąrašas
 StraipsniaiSąrašas
 - Elektronika, technika
 - Kompiuterija
 - Telekomunikacijos
 - Įvykiai, visuomenė
 - Pažintiniai, įdomybės
 Vaizdo siužetaiSąrašas
 Nuolaidos, akcijosSąrašas
 Produktų apžvalgosSąrašas
 Naudingi patarimaiSąrašas
 Vykdomi projektaiSąrašas
 Schemų archyvasSąrašas
 Teorija, žinynaiSąrašas
 Nuorodų katalogai
 Įvairūs siuntiniai
 Bendravimas
 Skelbimai ir pasiūlymai
 Elektronikos remontas
 Robotų kūrėjų klubas
 RTN žurnalo archyvas






 Verta paskaityti
Spalio 25 d. 10:09
10 ženklų, kad kažkas seka jūsų kompiuterį: pasitikrinkite savo saugumą
Spalio 24 d. 16:22
„Garmin“ naujovė e. sporto profesionalams ir entuziastams
Spalio 24 d. 10:23
Švenčiama Pasaulinė IT plėtros diena
Spalio 23 d. 20:11
Kam senjorui išmanusis? Nustebsite, ką jie moka ir veikia su telefonu
Spalio 23 d. 18:38
Kokių priemonių imtis norint išvengti elektroninio pašto serverius Lietuvoje atakuojančio kenkėjo
Spalio 23 d. 16:18
Telefono modelis, mobilus internetas ir atmesti skambučiai gali lemti, ar gausite kreditą (2)
Spalio 23 d. 12:26
Fizikai įsitikinę: 21 amžiuje pirmuoju pažangos smuiku groja šviesos įgalinimo technologijos
Spalio 23 d. 10:30
5 skaitmeninio etiketo patarimai moksleiviams: kaip elgtis mokantis nuotoliniu būdu?
Spalio 23 d. 08:13
Kaip parenkama vieta vėjo elektrinėms: palankus vėjas – dar ne viskas
Spalio 22 d. 21:13
Nemuno saloje pradėtos vienintelio šalyje mokslo muziejaus statybos
FS19 Mods
FS19 Courseplay, FS19 Maps, FS19 Seasons
SnowRunner Mods
SnowRunner maps, SnowRunner trucks, How to install mods
FS 19 Tractors
Farming Simulator 19 Mods, FS 19 Maps, FS 19 Trucks
ETS2 Mods
ETS2 Trucks, ETS2 Bus, Euro Truck Simulator 2 Mods
Install MC Mods
Minecraft Dungeons Mods, Minecraft Dungeons Skins, Minecraft Dungeons Maps
FS19 Combines
Farming Simulator 19 Mods, FS19 Trucks, FS 19 Mods
Cyberpunk 2077 Mods
Installing CP2077 Mods, CP2077 Release Date, Cyberpunk 2077 News
Mobilieji telefonai
Mobilieji telefonai internetu, telefonų dėklai, telefonų priedai
Šlagbaumas
Fontanai, lauko židinys, supynės
LS19 Mods
Fs19 modhub, fs19 maps, FS19 Seasons
Snowrunner Mods
Snowrunner Maps, Snowrunner Trucks, Install Snowrunner Mods
MSFS2020 Liveries
Flight Simulator 2020 Mods, MSFS2020 Scener, MSFS2020 Airports
Sims 4 Mods
Sims 4 cheats, Sims 4 money cheat, Sims 4 careers
Lastenvaunut
Turvaistuin, Matkarattaat, Lasten vaatteet
Reklama
 Straipsniai » Pažintiniai, įdomybės Dalintis | Spausdinti

Tyrėjai susintetino kambario temperatūroje superlaidžią medžiagą

Publikuota: 2020-10-18 13:02
Tematika: Pažintiniai, įdomybės
Skirta: Mokslininkams
Aut. teisės: ©Technologijos.lt
Inf. šaltinis: Technologijos.lt

Suspausdami paprastas vandenilio turinčias medžiagas itin dideliu slėgiu, Rochesterio universiteto inžinieriai su fizikais pirmą kartą sukūrė kambario temperatūroje laidžią medžiagą. Kambario temperatūroje superlaidžių medžiagų sukūrimas yra kondensuotos būsenos fizikos „šventasis gralis“.

 Rodyti komentarus (0)
Įvertinimas:  1 2 3 4 5 

Suspausdami paprastas vandenilio turinčias medžiagas itin dideliu slėgiu, Rochesterio universiteto inžinieriai su fizikais pirmą kartą sukūrė kambario temperatūroje laidžią medžiagą.

© University of Rochester photo/ J. Adam Fenster
Naujo tyrimo, kuriam vadovauja mechanikos inžinerijos ir fizikos bei astronomijos asist. profesorius Ranga Dias tikslas – kurti kambario temperatūroje superlaidžias medžiagas. Dabar pasiekti superlaidumą įmanoma tik labai smarkiai atšaldžius medžiagą, kaip matome Diaso laboratorijos nuotraukoje, kur magnetas kybo virš skystu azotu šaldomo superlaidininko.
© University of Rochester photo/ J. Adam Fenster

„Nature“ žurnalo viršelyje pristatytas darbas atliktas Ranga Diaso mechanikos inžinerijos ir fizikos bei astronomijos asist. profesoriaus laboratorijoje.

Diasas sako, kad kambario temperatūroje superlaidžių medžiagų, – neturinčių elektrinės varžos ir išstumiančios iš savęs magnetinį lauką, – sukūrimas yra kondensuotos būsenos fizikos „šventasis gralis“. Ilgiau nei šimtą metų ieškotos, tokios medžiagos „tikrai gali pakeisti mums pažįstamą pasaulį“, sako Diasas.

Naują rekordą Diaso tyrėjų komanda pasiekė, fotochemiškai sujungusi anglį su vandeniliu ir siera į paprastą organinį anglingą sieros hidridą (CH₈S), kurį deimantiniu priekalu labai stipriai suspaudė.

Anglingame sieros hidride superlaidumas pasireiškė maždaug 58°F temperatūroje (288 K, ~14°C) ir maždaug 269 GPa slėgyje. Tai yra pirmasis kartas, kai superlaidi medžiaga medžiaga užfiksuota kambario temperatūroje.

„Dėl tokios žemos temperatūros ribojimų, tokių ypatingų savybių medžiagos dar netransformavo pasaulio taip, kaip daugelis įsivaizdavo. Tačiau mūsų atradimas šiuos barjerus nugriaus ir atvers duris daugeliui potencialių panaudojimų“, – sako Diasas, taip pat susijęs ir su universiteto Medžiagų mokslo ir Aukšto energijos tankio fizikos programomis.

Galimi pritaikymai:

  • Elektros tiekimo linijos, kuriose dėl trinties nebūtų prarandama iki 200 milijonų megavatvalandžių (MWh) energijos.
  • Naujas būdas varyti levituojančius traukinius ir kitas transporto priemones.
  • Medicininės vaizdo ir skenavimo technikos, tokios, kaip MRI ir magnetografija.
  • Greitesnė, efektyvesnė skaitmeninės logikos ir atminties įrenginių elektronikos technologija.

„Gyvename puslaidininkių visuomenėje, ir tokia technologija visuomenę gali perkelti superlaidumo visuomenę, kur nereikės tokių dalykų, kaip baterijos“, – sako atradimo bendraautorė Ashkan Salamat iš Nevados universiteto Las Vegase.

Deimantiniu priekalu sukuriamos superlaidžios medžiagos kiekiai matuojami pikolitrais — maždaug tokio dydžio yra rašalinio spausdintuvo dažų lašeliai.

Kitas iššūkis – rasti būdą, kaip gaminti kambario temperatūros superlaidininką mažesniame slėgyje, kad jį būtų ekonomiška gaminti didesniais kiekiais.

Kodėl svarbi kambario temperatūra

Pirmą kartą atrastas 1911 metais, superlaidumas medžiagoms suteikia dvi svarbiausias savybes. Dingsta elektros trintis ir dėl Meissnerio efekto iš medžiagos išstumiamas magnetinis laukas. Magnetinio lauko linijos turi eiti aplink superlaidininką, todėl tokios medžiagos gali levituoti, kas galėtų būti panaudota greitaeigiams traukiniams be trinties su bėgiais – maglev traukiniams.

Galingi superlaidūs elektromagnetai jau dabar yra kritiškai svarbus maglev traukinių, magnetinio rezonanso (MRI) ir branduolių magnetinio rezonanso (NMR) aparatuose, dalelių greitintuvuose ir kitos pažangiose technologijose, įskaitant ir ankstyvuosius kvantinius kompiuterius.

Bet šiuose įtaisuose naudojamas superlaidžias medžiagas reikia atšaldyti iki temperatūrų, daug žemesnių, nei natūraliai kur nors būna Žemėje. Tai labai pabrangina jų eksploatavimą. „Šių medžiagų laikymas kriogeninėse temperatūrose toks brangus, kad pilnai išnaudoti jų potencialo nepavyksta“, – pažymi Dias.

Ankstesnį aukščiausios superlaidininko temperatūros rekordą pernai pasiekė Mikhailas Eremetsas Max Planck chemijos institute Mainze, Vokietijoje, ir Russell Hemley grupė Ilinojaus universitete Čikagoje. Ši komanda pranešė pasiekusi lantano superhidrido superlaidumą nuo -10 iki 8 °F temperatūroje.

Pastaraisiais metais kaip potencialius aukštų temperatūrų superlaidininkų kandidatus tyrėjai bandė vario oksidus ir geležies turinčius junginius. Tačiau vandenilis — labiausiai paplitęs elementas visatoje — irgi regisi perspektyvus.

„Norint gauti aukštos temperatūros superlaidininką, reikia stipresnių jungčių ir lengvų elementų. Tai yra du svarbiausi kriterijai“, – pabrėžia Diasas. Vandenilis yra lengviausia medžiaga, o vandenilio jungtis yra viena iš stipriausių.

„Teoriškai spėjama, kad metalinio vandenilio aukšta Debye temperatūra ir stiprus elektronų-fononų susiporavimas, kas yra būtinos kambario temperatūros superlaidumo sąlygos“, – sako Diasas.

Tačiau norint gryną vandenilį paversti metaliniu, ką pirmą kartą 2017 metais atliko Harvardo universiteto profesorius Isaac Silvera ir tada jo laboratorijoje postdoktorantūroje studijavusiu Diasu, reikia labai didelio slėgio.

Paradigmos poslinkis

Taigi, Diaso laboratorija Rochesteryje atliko „paradigmos poslinkį“, panaudodama kaip alternatyvą daug vandenilio turinčias medžiagas, kuriose pamėgdžiojama sunkiai pasiekiama superlaidaus vandenilio fazė, ir kurias galima metalizuoti daug mažesniame slėgyje.

Iš pradžių laboratorija sujungė itrį ir vandenilį. Gautas itrio superhidridas superlaidus tapo tuomet rekordinėje ~12°F temperatūroje ir maždaug 26 milijonų psi slėgyje.

Paskui laboratorija nagrinėjo kovalentinius daug vandenilio turinčius organinius junginius.

Iš čia radosi anglingas sieros hidridas. „Anglis čia vaidina itin svarbų vaidmenį“, – praneša tyrėjai. Toliau „derinant kompoziciją“ tikriausiai galima būtų pasiekti netgi dar aukštesnę temperatūras, priduria jie.

Diasas ir Salamat įkūrė naują komponiją, „Unearthly Materials“, kuri ieškos kaip būtų galima kurti kambario temperatūros superalaidininkus prieinamame slėgyje.

University of Rochester
Nuoroda: „Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride“ by Elliot Snider, Nathan Dasenbrock-Gammon, Raymond McBride, Mathew Debessai, Hiranya Vindana, Kevin Vencatasamy, Keith V. Lawler, Ashkan Salamat and Ranga P. Dias, 14 October 2020, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-020-2801-z


Technologijos.lt



Draudžiama platinti, skelbti, kopijuoti
informaciją su nurodyta autoriaus teisių žyma be redakcijos sutikimo.

Global electronic components distributor – Allicdata Electronics

TMS ELECTRONICS
TMS ELECTRONICS

www.rslietuva.com – nemokamas elektronikos komponentų pristatymas

ENEBA's game store

„Altegra“ – elektronikos projektavimas ir gamyba

LOKMITA – įvairi matavimo, testavimo, analizės ir litavimo produkcija

„Deinavos baldai“ — šeimos baldai

Mokslo festivalis „Erdvėlaivis Žemė

Technologijos.lt

LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina

Lietuvos mokinių neformaliojo švietimo centras

PriedaiMobiliems.lt – telefonų priedai ir aksesuarai

MRO Supply


Reklama
‡ 1999–2020 © Elektronika.lt | Autoriaus teisės | Privatumo politika | Atsakomybės ribojimas | Reklama | Turinys | Kontaktai LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina Valid XHTML 1.0!
Farming Simulator 2017 Mods, FS 17 Mods
ls2017.com
„TV programa“ – tiksli
televizijos programa

www.tvprograma.lt
Lietuvos mokinių neformaliojo švietimo centras
www.lmnsc.lt
Ilgalaikiai kreditai, paskola už automobilį, kreditų skaičiuoklė
www.mokilizingas.lt
Lietuvių kalba informacinėse technologijose
www.likit.lt
Mokslo festivalis „Erdvėlaivis žemė“
MoksloFestivalis.lt
Mokslo ir technologijų pasaulis – naujienos ir straipsniai
www.technologijos.lt
Farming Simulator 2019 Mods, FS19 Tractors, FS19 Maps
farmingsimulator19mods.fr
Optical filters, UV optics, electro optical crystals
www.eksmaoptics.com
LTV.LT – geriausių lietuviškų tinklalapių katalogas
www.ltv.lt/technologijos/
FS19 Mods, FS17 Mods, FS15 Mods
www.farming2015mods.com
Mokslo populiarinimo projektas „Mokslas verslui ir visuomenei“
www.mokslasplius.lt
Reklama


Reklama