Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Oxiarsenida, supraconductorul mult cautat?

Autor: Presura Cristian

Sunt poate putine inventiile tehnologice care ar putea avea un impact major in societate. Printre acestea insa trebuie enumerati supraconductorii la temperatura mediului ambiant. Cu ajutorul lor nu numai ca am putea transporta curentul electric fara pierderi, dar putem construi puternici magneti permanenti cu care sa levitam vehicule in miscare. In plus, am putea creste viteza computerelor de mii de ori, sau putem stoca energia fara pierderi pe un termen nelimitat.

Problema majora este ca, pana astazi, nimeni n-a reusit sa construiasca un material supraconductor la temperatura mediului ambient. Primii supraconductori au fost metalele obisnuite, racite la temperaturi de cativa Kelvin (-270 grade Celsius), ceea ce le face nepotrivite pentru orice aplicatie practica. Acum 20 de ani, speranta a fost inviata datorita descoperirii asa-numitilor supraconductori de temperatura inalta. Sa nu fim indusi in eroare de nume, acestia sunt supraconductori ce rezista numai pana la temperaturi de 100 Kelvin (-170 grade Celsius). La temperaturi mai mari devin niste simpli izolatori… Cu tot entuziasmul ce a fost creat acum 20 de ani, nimeni nu a reusit insa sa depaseasca limita de 100 grade Kelvin. Cei mai dintre fizicieni si chimisti au parasit domeniul acesta de cercetare care, ce e drept, a dat doi laureati ai premiului Nobel.

Iata insa ca, de doua luni, sperantele au reinviat. In februarie 2008, un grup de cercetatori japonezi au reusit sa obtina un alt tip de material, denumit oxiarsenida (de la oxigen si arsen), ce este un supraconductor le temperaturi mai mici de 26 Kelvin. Nu pare mult, insa fizicienii au intuit imediat ca noul material are potential urias. Aceasta pentru ca structura oxiarsenidei difera foarte mult de cea a supraconductorilor de inalta temperatura descoperiti acum 20 de ani (care sunt niste structuri planare de atomi de cupru si oxigen). In structura oxiarsenidei, cercetatorii japonezi au inclus atomi de fier si un ingredient magic: atomi de arsen!

Prezenta atomilor de fier a luat prin surpriza comunitatea stiintifica. Aceasta pentru ca fierul este feromagnetic, ori supraconductorii de cupru si oxigen nu se impaca bine cu campul magnetic. Cu cat campul magnetic este mai mare, cu atat scade temperatura la care ei raman supraconductori. Eventual, la un camp magnetic suficient, starea supraconductoare este distrusa. Acesta este de fapt si un motiv pentru care actualii magneti formati din materiale supraconductoare (desigur, racite la temperaturi joase) au o limita superioara a campului magnetic, in jur de 25 de Kelvin. Noua structura descoperita de cercetatorii japonezi isi pastreaza insa starea supraconductoare pana la 45 de Tesla! Practic, deja putem construi magneti de doua ori mai puternici decat cei construiti pana acum!

Povestea insa nu se opreste aici. Astfel, noua structura a oxiarsenidei permite o combinatie mult mai mare de dopanti. Dopantii sunt atomi aditionali, de diverse elemente, care pot fi adaugate in noua structura, fara sa-i modifice substantial geometria. Avantajul major (dovedit in cazul supraconductorilor de cupru si oxigen) este ca putem controla relativ usor numarul de electroni care joaca un rol important in starea supraconductoare, si astfel putem creste temperatura la care acestia raman supraconductori. O libertate mai mare de alegere a dopantilor inseamna efectiv o sansa mai mare de a construi un supraconductor la temperatura mediului ambiant.

Iata ca acum cateva zile, un alt grup de la Universitatea din Tennessee (Statele Unite) a reusit deja sa creasca temperatura la care oxiarsenida ramane supraconductoare, ne anunta portalul physorg. La un dopaj potrivit, oxiarsenida ramane supraconductoare pana la 47 de Kelvin, practic jumatate de valoarea recordului mondial. Este de remarcat cum, stiind importanta descoperirii, cercetatorii americani au reusit sa faca masuratori in cateva zile, sacrificand cateva nopti, pentru a publica urgent noile rezultate.

Poate deveni acest nou material, oxiarsenida, mult-cautatul supraconductor la temperatura mediului ambiant? Nu stim inca, dar, daca este asa, va schimba in mod cert tehnologia din jurul nostru, si asta in numai cativa ani… [www.stiinta.info]

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger