ابررسانای دمای اتاق، یعنی ماده ای که قادر است عاری نیاز بوسیله سرمایش ویژه، الکتریسیته را با پایداری صفر از خود عبور دهد. این فناوری اعجاز آسا می تواند زندگی روزمره و شبکه های برقی را متحول کند. تا امروز ابررساناها باید در شرایط سرد و دماهای ذیل صفر نگه داری می شدند این مشکل، کاربرد ابررسانا در فناوری های جدید را محدود کرده بود.
ایالت ها سال است دانشمندان تصور می کنند دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق غیرممکن است ولی در پنج سال گذشته، چند دسته پژوهشی درون بکلی جهان، رقابت برای دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق را در آزمایشگاه های خود آغاز کردند تا اینکه بالاخره یکی از این گروه ها زیرفون شد.
پژوهشگرها داخل مقاله ی خود داخل نامه ی Nature از دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق در ترکیبی حاوی هیدروژن، سولفور و کربن در دماهای اعلی اطلاع عدالت. بالاترین دمای ثبت شده برای ابررسانایی، منفی ۱۳/۱۵ درجه ی سانتی گراد حیات که گروهی از دانشگاه واشنگتن و مؤسسه ی کارنینگ در سال ۲۰۱۸ به آن دست یافتند. گروهی دیگر هم در مؤسسه ی شیمی ماکس پلانک در ماینز آلمان بوسیله رکورد دمای منفی ۲۳ منصب ی سانتی گراد دست یافتند؛ مانند رکوردهای قبلی، رکوردهای جدید در وضعیت فشار بالا به دست آمدند که دو میلیون و نیم برابر فشار هوای موردنیاز برای تنفس است. به گفته ی خوزه فلورس لیواس، فیزیک دان محاسباتی دانشگاه ساپینزای رم:این مولود دستاورد شکوه است، ما درون کشش چند سال گذشته از دمای منفی ۷۳ درجه ی سانتی گراد بخاطر ابررسانایی به منفی ۲۳ درجه ی سانتی گراد و اینک بوسیله دمای ۱۶ درجه ی سانتی گراد رسیدیم. اطمینان دارم بوسیله دمای ۲۶ درجه ی سانتی گراد بی قراری خواهیم رسید.
روانی های الکتریکی حامل بارهای الکتریکی اغلب از الکترون تشکیل شده اند. رساناهایی شبیه سیم های مسی، دارای تعداد زیادی الکترون با پیوند ناتوان هستند. با اعمال راسته الکتریکی، الکترون ها نسبتا آزادانه روانی مشخص می کنند اما تا اینکه رساناهای خوبی متشابه مس بی قراری دارای پایداری هستند زیرا هنگام حمل جریان برق مشتعل می شوند.
نفوذ ابررسانایی به معنی روند بدون ایستادگی الکترون ها است. این خاصیت شاید داخل نگاه اول غیرممکن به رویت برسد و درست مانند این است که انحصاری بتواند با سرعتی زیاد اوج تو مرکز شلوغ شهر رانندگی نرم و هیچ وقت به چراغ راهنما برخورد نکند؛ اما تو سال ۱۹۱۱، فیزیک دان هلندی بوسیله اشتهار هیک کامرلینگ اونس به این نتیجه رسید که چنانچه جیوه تا دمای چند درجه بالای صفر مطلق (منفی ۲۷۳ درجه ی سانتی گراد) سرد شود، به ابررسانا تبدیل می شود. او این پدیده را خیلی مهلت درون فلزاتی مانند قلع و سرب تیمار مشاهده کرد.
تا بطرف خانه ها سال پس از آزمایش اونس، ابررسانایی فقط درون دماهای بسیاری پائین امکان پذیر بود. در اواخر ۱۹۸۶ و اوایل ۱۹۸۷، گروهی از پژوهشگران آزمایشگاه IBM درون زوریخ مسبوق شدند، اکسیدهای مشخصی از سرامیک می توانند در دماهای بالای منفی ۱۸۱ منصب ی سانتی گراد به ابررسانا دگرگونی شوند. این دما از دمای جوش نیتروژن مایع (منفی ۱۹۶/۵ درجه ی سانتی گراد) بیشتر است. این پژوهش، روند وارسی ابررسانایی را متحول کرد و باعث افزایش مصرف آن در MRI-های بیمارستانی شد، در برابر کنترل نیتروژن سهل وساده آسان و کم نفقه است (هلیوم چیز ابکی سردتر اما پرهزینه تر است). جهش عظیم فوق در دهه ی ۱۹۸۰ این فرض را به وجود آورد که دستیابی به ابررسانایی در دمای حجره اندوه امکان پذیر است؛ ولی این خواب تاکنون بوسیله ثمر ننشسته حیات.دون فشار
ابررساناها زمانی فقره می کنند که الکترون های داخل آن ها با فونون ها همراه شوند. فونون بوسیله نوسان های موجود تو شبکه ی اتمی ماده گفته می شود. به عقیده ی نظری پردازان الکترون های هماهنگ با فونون ها می توانند عاری مقاومت حرکت کنند. در وضعیت دمای کم، این که ها می توانند درون انواع فراخ ای از مواد شکل بگیرند. نیل اشکرافت از دانشگاه کرنل در سال ۱۹۶۸، ثابت کرد هیدروژن عرشه فشارهای بالا به ابررسانا تبدیل می شود. در فشار بالا، اتم ها بوسیله یکدیگر نزدیک می شوند و والا برخی وضعیت زوج های الکترونی فونونی تشکیل می شوند.
دانشمندان به مدت بخانه برگشتن ها سال به قفا دریافتن شرایط مناسب بخاطر تولید ابررسانایی متشکل از هیدروژن و عناصر دیگر بودند که بتواند تو دماهای بالاتر و فشارهای پائین تر عمل کند. اکنون در پژوهش جدید، پژوهشگران دانشگاه روچستر برای مقدماتی جنین با ترکیب کربن و سولفور با نسبت یک به یک، توپ های کوچکی را ساختند و سپس این توپ ها را با تزریق سرگین هیدروژن بین دو الماس فشرده کردند. همچنین تلالو لیزر بوسیله مدت چند روزگار بوسیله این ترکیب تابیده شد تا یگانگی بین اتم های سولفور شکسته شود و رفتار الکترون های میزان تغییر کنند. کریستال به مشت آمده در ضیق کمتر پایدار نیست ولی ابررساناست.
دانشمندان هنوز به جزئیات دقیقی درباره ی عملکرد اختلاط فوق دست نیافته اند؛ اما درون حال توسعه ی ابزارهایی جدید بخاطر محاسبه ی ترکیب هستند و خوشبین هستند که بتوانند ترکیب را به متد ای تغییر دهند تا درون فشارهای پائین مرطوب هم ابررسانایی خود را حفظ کردن بطی ء. با فشار ۱۰۰ Gpa (گیگاپاسکال) می استعداد حسگرهای بسیاری کوچک با دقت متجاوز ارتفاع را تولید کرد. از حسگرهای دقیق مغناطیسی می نبوغ درون بررسی معادن و کشف احتراق نورونی تو مغز مردم و همچنین تاسیس حافظه های کامپیوتری استفاده کرد.مقاله های مرتبط:دانشمندان نوع جدیدی از ابررساناها را کشف کردندهر آنچه باید درمورد الکتریسیته و ماهیت آن بدانید
در صورتی که بتوان علاوه به خشکی امدن دمای حجره داخل ضیق محیطی هم به ابررسانایی رسید، تحولات عظیمی در فناوری شکل خواهند گرفت. به گفته ی رالف اسچیچر، معیار سازی کامپیوتری دانشگاه اپسالای سوئد، نادیده نیست اگر کامل این اتفاق ها تو دهه ی آینده رخ دهند.
تقریبا ۵ درصد از صاعقه تولیدی ایالات متحده درون جریان توزیع و احاله تلف می شود. حذف این اتلاف می تواند از صرف میلیاردها دلار هزینه جلوگیری کند و تأثیر مثبتی بر اقلیم دارد؛ اما ابررساناهای دمای اتاق نه تنها سیستم را دگرگونی می دهند بلکه به نعوظ کلی بنیان ساز سیستمی جدید می شوند. علاوه پهلو این مبدل ها و ژنراتورهای کوچک تر، مفت زیرفون و بهترین خیس خواهند شد. درحال مهیا از ذخیره ی کارمایه ابررسانایی برای رفع نوسان های کوتاه مدت درون شبکه های برقی استعمال می شود ولی این فناوری هنوز درون آغاز راه است زیرا سردسازی ابررساناها احتیاج بوسیله کارمایه زیادی دارد.
اما ابررساناهای دمای اتاق به خاص چنانچه در برابر میدان های مغناطیسی قوی متین باشند، روشی بهینه بخاطر پس انداز سازی مقادیر بالای انرژی در درازمدت مهیا می کنند و منابع کارمایه تجدیدپذیر مثل توربین های بادی خواه سلول های خورشیدی را بهبود می دهند.بیشتر بخوانید:کشف شگفت انگیز باستان شناسان تایلندیزیست شناسان پرنده ای پیدا کردند که خصوصیات نر و ماده را باهم داردپهپاد خورشیدی آلفابت و سافت بانک ، اینترنت LTE نمایش می دهدفیزیکدانان حد نهایی سرعت نغمه در جهان را تأیید کردندجت خصوصی ۸۱ میلیون دلاری ایرباس ACJ TwoTwenty معرفی شد
ایالت ها سال است دانشمندان تصور می کنند دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق غیرممکن است ولی در پنج سال گذشته، چند دسته پژوهشی درون بکلی جهان، رقابت برای دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق را در آزمایشگاه های خود آغاز کردند تا اینکه بالاخره یکی از این گروه ها زیرفون شد.
پژوهشگرها داخل مقاله ی خود داخل نامه ی Nature از دستیابی به ابررسانایی دمای اتاق در ترکیبی حاوی هیدروژن، سولفور و کربن در دماهای اعلی اطلاع عدالت. بالاترین دمای ثبت شده برای ابررسانایی، منفی ۱۳/۱۵ درجه ی سانتی گراد حیات که گروهی از دانشگاه واشنگتن و مؤسسه ی کارنینگ در سال ۲۰۱۸ به آن دست یافتند. گروهی دیگر هم در مؤسسه ی شیمی ماکس پلانک در ماینز آلمان بوسیله رکورد دمای منفی ۲۳ منصب ی سانتی گراد دست یافتند؛ مانند رکوردهای قبلی، رکوردهای جدید در وضعیت فشار بالا به دست آمدند که دو میلیون و نیم برابر فشار هوای موردنیاز برای تنفس است. به گفته ی خوزه فلورس لیواس، فیزیک دان محاسباتی دانشگاه ساپینزای رم:این مولود دستاورد شکوه است، ما درون کشش چند سال گذشته از دمای منفی ۷۳ درجه ی سانتی گراد بخاطر ابررسانایی به منفی ۲۳ درجه ی سانتی گراد و اینک بوسیله دمای ۱۶ درجه ی سانتی گراد رسیدیم. اطمینان دارم بوسیله دمای ۲۶ درجه ی سانتی گراد بی قراری خواهیم رسید.
روانی های الکتریکی حامل بارهای الکتریکی اغلب از الکترون تشکیل شده اند. رساناهایی شبیه سیم های مسی، دارای تعداد زیادی الکترون با پیوند ناتوان هستند. با اعمال راسته الکتریکی، الکترون ها نسبتا آزادانه روانی مشخص می کنند اما تا اینکه رساناهای خوبی متشابه مس بی قراری دارای پایداری هستند زیرا هنگام حمل جریان برق مشتعل می شوند.
نفوذ ابررسانایی به معنی روند بدون ایستادگی الکترون ها است. این خاصیت شاید داخل نگاه اول غیرممکن به رویت برسد و درست مانند این است که انحصاری بتواند با سرعتی زیاد اوج تو مرکز شلوغ شهر رانندگی نرم و هیچ وقت به چراغ راهنما برخورد نکند؛ اما تو سال ۱۹۱۱، فیزیک دان هلندی بوسیله اشتهار هیک کامرلینگ اونس به این نتیجه رسید که چنانچه جیوه تا دمای چند درجه بالای صفر مطلق (منفی ۲۷۳ درجه ی سانتی گراد) سرد شود، به ابررسانا تبدیل می شود. او این پدیده را خیلی مهلت درون فلزاتی مانند قلع و سرب تیمار مشاهده کرد.
تا بطرف خانه ها سال پس از آزمایش اونس، ابررسانایی فقط درون دماهای بسیاری پائین امکان پذیر بود. در اواخر ۱۹۸۶ و اوایل ۱۹۸۷، گروهی از پژوهشگران آزمایشگاه IBM درون زوریخ مسبوق شدند، اکسیدهای مشخصی از سرامیک می توانند در دماهای بالای منفی ۱۸۱ منصب ی سانتی گراد به ابررسانا دگرگونی شوند. این دما از دمای جوش نیتروژن مایع (منفی ۱۹۶/۵ درجه ی سانتی گراد) بیشتر است. این پژوهش، روند وارسی ابررسانایی را متحول کرد و باعث افزایش مصرف آن در MRI-های بیمارستانی شد، در برابر کنترل نیتروژن سهل وساده آسان و کم نفقه است (هلیوم چیز ابکی سردتر اما پرهزینه تر است). جهش عظیم فوق در دهه ی ۱۹۸۰ این فرض را به وجود آورد که دستیابی به ابررسانایی در دمای حجره اندوه امکان پذیر است؛ ولی این خواب تاکنون بوسیله ثمر ننشسته حیات.دون فشار
ابررساناها زمانی فقره می کنند که الکترون های داخل آن ها با فونون ها همراه شوند. فونون بوسیله نوسان های موجود تو شبکه ی اتمی ماده گفته می شود. به عقیده ی نظری پردازان الکترون های هماهنگ با فونون ها می توانند عاری مقاومت حرکت کنند. در وضعیت دمای کم، این که ها می توانند درون انواع فراخ ای از مواد شکل بگیرند. نیل اشکرافت از دانشگاه کرنل در سال ۱۹۶۸، ثابت کرد هیدروژن عرشه فشارهای بالا به ابررسانا تبدیل می شود. در فشار بالا، اتم ها بوسیله یکدیگر نزدیک می شوند و والا برخی وضعیت زوج های الکترونی فونونی تشکیل می شوند.
دانشمندان به مدت بخانه برگشتن ها سال به قفا دریافتن شرایط مناسب بخاطر تولید ابررسانایی متشکل از هیدروژن و عناصر دیگر بودند که بتواند تو دماهای بالاتر و فشارهای پائین تر عمل کند. اکنون در پژوهش جدید، پژوهشگران دانشگاه روچستر برای مقدماتی جنین با ترکیب کربن و سولفور با نسبت یک به یک، توپ های کوچکی را ساختند و سپس این توپ ها را با تزریق سرگین هیدروژن بین دو الماس فشرده کردند. همچنین تلالو لیزر بوسیله مدت چند روزگار بوسیله این ترکیب تابیده شد تا یگانگی بین اتم های سولفور شکسته شود و رفتار الکترون های میزان تغییر کنند. کریستال به مشت آمده در ضیق کمتر پایدار نیست ولی ابررساناست.
دانشمندان هنوز به جزئیات دقیقی درباره ی عملکرد اختلاط فوق دست نیافته اند؛ اما درون حال توسعه ی ابزارهایی جدید بخاطر محاسبه ی ترکیب هستند و خوشبین هستند که بتوانند ترکیب را به متد ای تغییر دهند تا درون فشارهای پائین مرطوب هم ابررسانایی خود را حفظ کردن بطی ء. با فشار ۱۰۰ Gpa (گیگاپاسکال) می استعداد حسگرهای بسیاری کوچک با دقت متجاوز ارتفاع را تولید کرد. از حسگرهای دقیق مغناطیسی می نبوغ درون بررسی معادن و کشف احتراق نورونی تو مغز مردم و همچنین تاسیس حافظه های کامپیوتری استفاده کرد.مقاله های مرتبط:دانشمندان نوع جدیدی از ابررساناها را کشف کردندهر آنچه باید درمورد الکتریسیته و ماهیت آن بدانید
در صورتی که بتوان علاوه به خشکی امدن دمای حجره داخل ضیق محیطی هم به ابررسانایی رسید، تحولات عظیمی در فناوری شکل خواهند گرفت. به گفته ی رالف اسچیچر، معیار سازی کامپیوتری دانشگاه اپسالای سوئد، نادیده نیست اگر کامل این اتفاق ها تو دهه ی آینده رخ دهند.
تقریبا ۵ درصد از صاعقه تولیدی ایالات متحده درون جریان توزیع و احاله تلف می شود. حذف این اتلاف می تواند از صرف میلیاردها دلار هزینه جلوگیری کند و تأثیر مثبتی بر اقلیم دارد؛ اما ابررساناهای دمای اتاق نه تنها سیستم را دگرگونی می دهند بلکه به نعوظ کلی بنیان ساز سیستمی جدید می شوند. علاوه پهلو این مبدل ها و ژنراتورهای کوچک تر، مفت زیرفون و بهترین خیس خواهند شد. درحال مهیا از ذخیره ی کارمایه ابررسانایی برای رفع نوسان های کوتاه مدت درون شبکه های برقی استعمال می شود ولی این فناوری هنوز درون آغاز راه است زیرا سردسازی ابررساناها احتیاج بوسیله کارمایه زیادی دارد.
اما ابررساناهای دمای اتاق به خاص چنانچه در برابر میدان های مغناطیسی قوی متین باشند، روشی بهینه بخاطر پس انداز سازی مقادیر بالای انرژی در درازمدت مهیا می کنند و منابع کارمایه تجدیدپذیر مثل توربین های بادی خواه سلول های خورشیدی را بهبود می دهند.بیشتر بخوانید:کشف شگفت انگیز باستان شناسان تایلندیزیست شناسان پرنده ای پیدا کردند که خصوصیات نر و ماده را باهم داردپهپاد خورشیدی آلفابت و سافت بانک ، اینترنت LTE نمایش می دهدفیزیکدانان حد نهایی سرعت نغمه در جهان را تأیید کردندجت خصوصی ۸۱ میلیون دلاری ایرباس ACJ TwoTwenty معرفی شد
- ۹۹/۰۷/۲۵