Nowy materiał odmieni elektronikę i energetykę. Tani prąd i trwalsze baterie

Opracowany nadprzewodnik pozwoli na zmniejszenie strat energii podczas przesyłania i nie wymaga ekstremalnego chłodzenia. Działa bowiem w temperaturze pokojowej. Radykalnie wzrośnie też żywotność baterii i urządzeń elektronicznych.

Publikacja: 09.03.2023 14:29

Naukowcy stworzyli nadprzewodnik, dodając azot i metal ziem rzadkich znany jako lutet do wodoru. To

Naukowcy stworzyli nadprzewodnik, dodając azot i metal ziem rzadkich znany jako lutet do wodoru. To przełom w przewodzeniu elektryczności

Foto: J. Adam Fenster/University of Rochester

Podstawą nowego odkrycia jest zminimalizowanie strat energii, gdy elektryczność przemieszcza się wzdłuż przewodu. Dotąd było to możliwe tylko w ekstremalnie niskich temperaturach na granicy zera bezwzględnego i pod ogromnym ciśnieniem. Jednak jak donosi „The Wall Street Journal” naukowcy z Uniwersytetu w Rochester stworzyli nadprzewodnik, który może działać w temperaturze pokojowej i pod znacznie niższym ciśnieniem niż wcześniej odkryte materiały nadprzewodzące.

Czytaj więcej

Przełom w bateriach. Urządzenia elektroniczne „zasili” krab

Może to oznaczać trwalsze akumulatory, wydajniejsze sieci energetyczne i ulepszone szybkie pociągi. Przełomowe odkrycie jest pomysłem Ranga Diasa, adiunkta inżynierii mechanicznej i fizyki na Uniwersytecie w Rochester. W 2020 r. jego grupa poinformowała, że stworzyła nadprzewodnik składający się z kombinacji wodoru, siarki i węgla, który działał w temperaturze zbliżonej do pokojowej. Haczyk polegał na tym, że zadziałał dopiero po wypaleniu laserem i zgnieceniu między dwoma diamentami do ciśnienia większego niż to, które występuje w środku Ziemi. Naukowcy się jednak nie poddawali i w ramach nowego badania, które zostało właśnie opublikowane w czasopiśmie „Nature”, poprawili skład nadprzewodnika, dodając azot i metal ziem rzadkich znany jako lutet do wodoru zamiast siarki i węgla. Taką mieszankę ponownie podgrzali i wycisnęli między diamentami pod ogromnym ciśnieniem. Powstały materiał nazwali „czerwoną materią” ponieważ jego odcień zmieniał się z niebieskiego na różowy i ostatecznie czerwony, gdy został skompresowany.

Czytaj więcej

Baterie z drewna czy piasku? Wyścig na wydajność i wytrzymałość nabiera tempa

- W ciągu najbliższych pięciu lat będziemy mieć urządzenia z elementami nadprzewodzącymi – mówi Ashkan Salamat, współautor badania i fizyk z University of Nevada w Las Vegas. Oznacza to, że nasze telefony i laptopy będą potrzebować mniej energii elektrycznej do działania i nie będą tracić energii w postaci ciepła, co zapewni im dłuższą żywotność baterii. Te same komponenty można by zastosować w akumulatorach samochodów elektrycznych. Nadprzewodniki, które działają w codziennych temperaturach i ciśnieniach, mogą również pomóc w rozwiązaniu problemów, takich jak zmiany klimatu. - Sieć nadprzewodząca może na przykład magazynować energię słoneczną lub wiatrową przez nieokreślony czas i przesyłać ją na duże odległości bez strat – dodał.

Administracja Informacji Energetycznej USA oszacowała, że średnio 5 proc. energii elektrycznej zostało utracone podczas przesyłania i dystrybucji w kraju w latach 2017-2021. Bardziej wydajne magazynowanie i przesyłanie energii oznacza ogólnie mniejsze zużycie energii, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla.

Czytaj więcej

Powstanie nieograniczone źródło taniej energii. Nowatorski reaktor z Izraela

Nadprzewodniki mogą również utorować drogę do tańszych, lepszych maszyn, które mogą przeprowadzać syntezę jądrową, która od dawna jest postrzegana jako potencjalne źródło czystej, praktycznie nieograniczonej energii.

Podstawą nowego odkrycia jest zminimalizowanie strat energii, gdy elektryczność przemieszcza się wzdłuż przewodu. Dotąd było to możliwe tylko w ekstremalnie niskich temperaturach na granicy zera bezwzględnego i pod ogromnym ciśnieniem. Jednak jak donosi „The Wall Street Journal” naukowcy z Uniwersytetu w Rochester stworzyli nadprzewodnik, który może działać w temperaturze pokojowej i pod znacznie niższym ciśnieniem niż wcześniej odkryte materiały nadprzewodzące.

Może to oznaczać trwalsze akumulatory, wydajniejsze sieci energetyczne i ulepszone szybkie pociągi. Przełomowe odkrycie jest pomysłem Ranga Diasa, adiunkta inżynierii mechanicznej i fizyki na Uniwersytecie w Rochester. W 2020 r. jego grupa poinformowała, że stworzyła nadprzewodnik składający się z kombinacji wodoru, siarki i węgla, który działał w temperaturze zbliżonej do pokojowej. Haczyk polegał na tym, że zadziałał dopiero po wypaleniu laserem i zgnieceniu między dwoma diamentami do ciśnienia większego niż to, które występuje w środku Ziemi. Naukowcy się jednak nie poddawali i w ramach nowego badania, które zostało właśnie opublikowane w czasopiśmie „Nature”, poprawili skład nadprzewodnika, dodając azot i metal ziem rzadkich znany jako lutet do wodoru zamiast siarki i węgla. Taką mieszankę ponownie podgrzali i wycisnęli między diamentami pod ogromnym ciśnieniem. Powstały materiał nazwali „czerwoną materią” ponieważ jego odcień zmieniał się z niebieskiego na różowy i ostatecznie czerwony, gdy został skompresowany.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Sztuczna inteligencja kłamie i zmyśla. Sposób na to znaleźli Norwegowie
Technologie
Tego jeszcze nie było. Jeśli on wygra, sztuczna inteligencja będzie rządzić
Technologie
Sztuczna inteligencja przeorze firmy. Wiemy, kto może się bać
Technologie
Smartfon będzie ładowany raz na miesiąc i trwalszy. Rewolucja w bateriach
Akcje Specjalne
Firmy chcą działać w sposób zrównoważony
Technologie
Neuralink Elona Muska pozwany. Pracownica zaatakowana przez małpę w czasie testów
Materiał Promocyjny
Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana w każdej branży