Prelom vo vede! Novoobjavený typ supravodiča nám otvorí dvere k revolučným technológiám
Výskumníci objavili supravodič nového typu, vďaka ktorému môžu prenášať energiu bezstratovo. Otvára nám dvere k pokročilým technológiám.
Medzinárodnému tímu vedcov z Talianska, Švajčiarska a Nemecka sa podarilo objaviť nový, tretí typ supravodivosti. Ten je špecifický tým, že počas neho nedochádza ku strate žiadnej energie. Výskumníci veria, že nám tento typ supravodivosti otvorí dvere napríklad ku kvantovým počítačom, alebo ďalším revolučným objavom, informuje Interesting Engineering.
Supravodivosť bola objavená pred viac ako sto rokmi. Ide o fenomén, ktorý nám umožňuje viesť energiu bez akéhokoľvek odporu. Komplikáciou je, že supravodivosť nastáva pri teplotách blížiacich sa absolútnej nule, teda –273 stupňom Celzia. Supravodivosť pri vysokých teplotách sa podarilo výskumníkom demonštrovať v roku 1986, čo viedlo k pokrokom v rôznych odboroch, napríklad magnetickej rezonancii.
Supravodič bez straty energie
Doteraz výskumníci poznali len dva typy supravodičov. Nová práca odhalila tretí, ktorý by mohol priniesť ešte významnejšie pokroky. Prvý typ supravodičov vylučuje magnetické polia, pokým intenzita magnetického poľa nezruší supravodivé vlastnosti materiálu. Druhý typ supravodičov sa vyznačuje zmiešaním bežných a supravodivých stavov materiálu. Zároveň taktiež dovoľujú magnetickým poliam penetrovať materiál, kým sa nezničí ich supravodivý stav.
Penetrácia magnetickými poľami vyústi do vzniku takzvaných Abrikosovových vírov. Tieto víry spôsobujú konečný odpor a vedú ku strate energie. Čo sa týka nového, tretieho typu supravodivých materiálov, tam tieto víry vznikajú s normálnymi jadrami a tým pádom nevytvárajú žiadny odpor.
“Znamená to, že supravodiče tretieho typu si udržiavajú svoje supravodivé vlastnosti aj keď na ne aplikujeme magnetické polia. Nemusíme teda vytvárať špeciálne mechanizmy na to, aby sme sa vysporiadali so vzniknutými vírmi,” tvrdí Valerii Vinokur, jeden z autorov štúdie.
Keď sa dostávajú supravodiče tretieho typu pod silné externé magnetické polia, ich supravodivosť je síce zničená, no nedochádza k rozpadu takzvaných Cooperových párov, ktoré sú zodpovedné za supravodivé vlastnosti. Výskumníci najskôr teoretizovali o takomto type supravodičov. Autori štúdie vysvetlili, že prvé hypotézy vznikli už okolo roku 1996. Technické pokroky, ktoré nás dostali bližšie k tomuto typu supravodičov výskumníci publikovali v štúdii v roku 2021.
Neprehliadni
Minulý rok vznikla štúdia, ktorá úspešne predpovedala odpor tohto typu supravodičov a následne ho dokázala cez experimentálne demonštrácie. Ďalší pokrok priniesla spoločnosť Terra Quantum, ktorá sa venuje výskumu kvantových počítačov. Táto spoločnosť momentálne hľadá spôsob vytvorenia supravodivých kvantových bitov, ktoré by dokázali fungovať aj pri vyšších teplotách.
Ako spoločnosť vysvetľuje, supravodivé kvantové bity sľubujú revolúciu celého priemyslu s kvantovými počítačmi. Dokázali by totiž priniesť kvantové bity, ktoré fungujú bez straty energie.
Supravodiče v prírode
V tomto smere je zaujímavou aj marcová štúdia, za ktorou stoja výskumníci z Ames National Laboratory. Tí identifikovali prvý nekonvenčný supravodič so zložením, aké možno nájsť v prírode. Nová štúdia posúva vedcov o krok bližšie k pochopeniu supravodivosti, čo by mohlo viesť v budúcnosti k udržateľnejšej technológií.
Ako vysvetľujú vo svojej práci, miazit je jedným z len štyroch minerálov, ktoré možno nájsť v prírode a ktoré slúžia ako supravodič, keď sú vytvorené v laboratórnych podmienkach. Výskum miazitu odhaľuje, že tento supravodič má vlastnosti podobné vysokoteplotným supravodičom.
Výskum supravodičov stále prebieha a každý nový objav nás vedie bližšie k tomu, aby sme tieto špeciálne vodiče dokázali masovo uplatniť do prace. Napríklad v prípade kvantových počítačov by sme získali technológiu, ktorá sa výkonovo nedá porovnať ani s najvýkonnejšími počítačmi na trhu.
Bežné počítače fungujú na bitoch, teda 1 a 0. Znamená to, že jeden bit môže mať v určitom momente len jednu hodnotu. Kvantové počítače ale využívajú kvantový efekt, ktorý nazývame superpozícia. V praxi to znamená, že kvantový bit môže mať v jednom momente obe hodnoty naraz, teda môže byť aj 1 aj 0.
Komentáre