Открыта новая форма сверхпроводимости: что это нам дает на бытовом уровне

Исследователи из университета Эмори и Стэнфордского университета обнаружили новую форму сверхпроводимости. Материал, получивший название осциллирующего сверхпроводника, позволяет электронам двигаться через него, с минимальной потерей энергии. Более того, это явление работает при комнатной температуре.
Сайт Emory News сообщил, что LK-99 вызвал интерес ученых всего мира своими предполагаемыми возможностями и минимальными требованиями к температурному режиму. В то же время, многие источники критически отнеслись к чудесным свойствам этого материала.
Как бы там ни было, но если ученые подтвердят реальность сверхпроводимости, мы станем свидетелями крупнейшей технологической революции.
Что такое осциллирующая сверхпроводимость?
Осциллирующую сверхпроводимость работает при комнатной температуре, при этом электроны, двигающиеся через нее, образуют куперовские пары, что позволяет избежать потери значительного количества энергии.
Кстати, первыми о LK-99 сообщили южнокорейские исследователи, чем вдохновили других ученых к исследованию этого явления.
Как сообщает Emory News Center, Луис Сантос и его команда обнаружили сверхпроводник случайно, когда исследовали сингулярности Ван Хове.
Эти структуры позволяют нескольким электронным состояниям сближаться по энергии и создавать сингулярности. В результате исследователи обнаружили, что они могут способствовать "физике нужного типа для создания осциллирующей сверхпроводимости".
"Как физики-теоретики, мы хотим иметь возможность предсказывать и классифицировать поведение, чтобы понять, как устроена природа" — говорит Сантос — Тогда мы сможем начать задавать вопросы, имеющие технологическое значение".
Как мир шел к открытию сверхпроводимости?
Издание объяснило, какой была история этого открытия. В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг Оннес показал, что ртуть теряет электрическое сопротивление при охлаждении до 4 кельвинов или отрицательных 371 градуса по Фаренгейту.
В 1957 году ученые обнаружили, что материалы, находящиеся при сверхнизких температурах, могут проводить электричество без потери энергии.
При обычных температурах электроны в них могут свободно перемещаться. но результате движения они теряют энергию. Однако при низких температурах электроны переходят в новое состояние материи. "Они образуют пары, связанные между собой в коллективное состояние, которое ведет себя как единое целое, - пояснил Сантос — это позволяет им проводить ток в ином режиме".
Каков потенциал сверхпроводника?
Работа наших повседневных устройств основана на использовании проводников. Большинство из них обладают сопротивлением, поэтому такие устройства минимально энергоэффективны. Более того, для предотвращения перегрева им требуются системы охлаждения, например, вентиляторы. Это касается тех же ноутбуков, которые, как известно,не функционируют без охлаждения
При этом если сверхпроводник станет реальностью, для их работы, вероятно, не понадобятся вентиляторы, и устройства можно будет безопасно выводить за пределы производительности.
Возможно также, мы сможем создать более компактные версии приборов, в которых уже используются сверхпроводники, например, аппаратов магнитно-резонансной томографии (МРТ). Сверхпроводник, работающий при комнатной температуре, позволить создавать более компактные и эффективные версии для клиник.
Кроме того, Emory News привел пример поездов с магнитной левитацией, в которых для движения нужна сверхпроводимость. Их платформы и рельсы используют противоположные магнитные поля для движения вперед.
Если создать такой поезд с использованием сверхпроводника LK-99, то он станет более быстрым, надежным, и сможет работать в любых климатических условиях.