Vědci z Houstonu překonali rekord v supravodivosti: 151 Kelvinů otevírá cestu k úsporám miliard

Tým vědců z Texaského centra pro supravodivost (TcSUH) a katedry fyziky na University of Houston dosáhl významného průlomu, když překonal dlouholetý teplotní rekord pro supravodivost za atmosférického tlaku.

Tým vědců z Texaského centra pro supravodivost (TcSUH) a katedry fyziky na University of Houston dosáhl významného průlomu, když překonal dlouholetý teplotní rekord pro supravodivost za atmosférického tlaku. Tento objev by mohl v budoucnu vést k výrazně efektivnějším způsobům výroby, přenosu a skladování energie.

Výzkumníci z Houstonu dosáhli přechodové teploty (Tc) 151 Kelvinů (přibližně minus 122 stupňů Celsia) za běžného tlaku. Jedná se o nejvyšší zaznamenanou teplotu pro všechny supravodiče za atmosférického tlaku od objevu supravodivosti v roce 1911. Přechodová teplota je bod, pod kterým se materiál stává supravodivým, což znamená, že jím elektřina může proudit bez jakéhokoli odporu. Zvyšování této teploty je po desetiletí hlavním cílem výzkumu supravodivosti, neboť čím blíže se vědci dostanou k pokojové teplotě, tím praktičtější a dostupnější se supravodivé technologie stanou.

Současné elektrické sítě ztrácejí při přenosu přibližně 8 % elektřiny. Profesor fyziky Paul Ching-Wu Chu, zakládající ředitel TcSUH a hlavní autor studie, zdůrazňuje, že úspora této energie by znamenala miliardy dolarů a zároveň by snížila dopady na životní prostředí. Supravodiče umožňují tok elektřiny bez odporu, což je činí neocenitelnými pro zlepšení elektrických sítí, vývoj pokročilých lékařských zobrazovacích systémů, fúzní energetiku a rychlejší elektroniku. Většina supravodičů však musí být chlazena na extrémně nízké teploty, což je činí drahými a obtížně použitelnými.

Průlom byl umožněn novou technikou známou jako „tlakové kalení“, která se běžně používá například při výrobě diamantů. Při této metodě vědci nejprve vystaví materiál intenzivnímu tlaku, aby zlepšili jeho supravodivé vlastnosti a zvýšili přechodovou teplotu. Zatímco je materiál pod tlakem, je ochlazen na specifickou teplotu a poté je tlak rychle zcela uvolněn, čímž se „uzamknou“ vylepšené supravodivé vlastnosti. Díky této metodě se podařilo zachovat vyšší Tc i po odstranění tlaku, což umožňuje materiálu zůstat stabilním za normálních podmínek. Ačkoli supravodivost při pokojové teplotě (kolem 300 K) za atmosférického tlaku zůstává konečným cílem, tento nový rekord představuje důležitý krok vpřed. K překlenutí zbývajícího rozdílu přibližně 140 stupňů Celsia bude zapotřebí soustředěného úsilí široké vědecké komunity, včetně materiálových vědců, chemiků a inženýrů, stejně jako fyziků.