Superprevodnost pri sobni temperaturi

Superprevodnost je eden od svetih gralov znanosti. Vse od njenega odkritja, kakšnih 100 let nazaj, igra pomembno vlogo v sodobnih tehnologijah, kot so recimo magnetni lebdeči vlaki (Maglev) ali medicinska magnetna resonanca, pri recimo prenosu električne energije, ki bi z uporabo superprevodnih materialov lahko potekal brez izgub ali v elektroniki, kjer se vezja ne bi segrevala, pa je tehnologija še daleč od uporabne. Razlog je v tem, da obstoječi superprevodni materiali »izgubijo« električno upornost in »oddajajo« magnetno polje pri izredno nizkih temperaturah, tam nekje okoli -140°C in visokih tlakih, za kar je potrebna zelo draga oprema.

No, znanstvenikom ameriške univerze Rochester je sedaj uspelo izdelati material, ki superprevodnost doseže že pri 14,5°C, kar je temperatura, ki je ni težko doseči. »Za visokotemperaturni superprevodnik mora ustrezati dvema kriterijema – element mora lahek, hkrati pa vsebovati močne vezi,« je povedal Ranga Dias, vodja projekta. In ker je najlažji od vseh »materialov« vodik, ki ima hkrati tudi močne vezi, so se osredotočili nanj. Težava, na katero so naleteli je, da je vodik v kovinsko stanje mogoče pretvoriti le pri ekstremno visokih tlakih. Zato so iskali materiale, ki vsebujejo veliko vodika, ohranjajo superprevodnost, a jih je mogoče »metalizirati« pri nižjih tlakih.

Zmagovita formula se je pokazala v obliki mešanice vodika, ogljika in žvepla. Če se ti trije elementi stisnejo v tako imenovani diamantni nakovalski celici, nastane material imenovan ogljiko-žveplov hidrid, ki ohranja superprevodnost pri zanimivih 14,5°C. So znanstveniki torej našli sveti superprevodni gral?

Ne še. Temperaturno komponento so resda odstranili, ostala pa je tlačna. Material namreč nastane pri tlaku okoli 2,7 milijona barov, kar ni prav preprosto, predvsem pa ne poceni doseči. Naslednja naloga je torej najti material, ki ga bo mogoče sintetizirati pri kolikor toliko »normalnem« tlaku.

Raziskava je bila objavljena v reviji Nature.

Vir: University of Rochester, slika J. Adam Fenster