Egy dél-koreai csapat állítólag felfedezte a világon az első szobahőmérsékletű, légköri nyomáson működő szupravezetőt. Habár korábban is érkeztek hírek hasonló felfedezésekről, sőt szabadalomról, a mostani találmány mögött egy másik csapat áll.

Amennyiben pedig igaz ez a hír, úgy a világot megrengető felfedezésről beszélhetünk. A szupravezetőt leíró tanulmányt már feltöltötték az arXiv szerverre, az viszont nem világos, hogy ez túlesett-e már a tudományos elbírálási folyamaton.

Egy újabb, világot megrengető szobahőmérsékleten és légköri nyomáson működő szupravezetőről érkezett hír nem sokkal azután, hogy írtunk egy hasonló találmány kapcsán benyújtott szabadalomról:

Technológiai forradalom? – Szép csendben szabadalmat nyújtottak be egy szobahőmérsékleten működő szupravezetőre Nem csak szobahőmérsékleten, de alacsony, légköri nyomáson is működik ez az anyag. A szabadalmat bármiféle felhajtás nélkül nyújtották be, és ha működik a dolog, az teljesen új technológiákat tesz elérhetővé. A kérdés, hogy tényleg működik-e?

Mint a fenti cikkünkben írtuk, azon szupravezető mögött Ranga Dias, a Rochesteri Egyetem kutatója áll, aki már többször is “fedezett fel” papíron elképesztő tulajdonsággal bíró szupravezetőket, azonban kísérletei kapcsán több tudományos aggály is felmerült, így igen gyakran nem sikerült az eredményeit független laboroknak megismételni.

A szupravezetés az a “fizikai jelenség, melynek során egyes ún. szupravezető anyagok nagyon alacsony hőmérsékleten (általában -200 °C alatt) elvesztik elektromos ellenállásukat, valamint kizárják magukból a mágneses mezőt. 1911-ben fedezte fel a holland Heike Kamerlingh Onnes”. Ennek megfelelően egy sem alacsony hőmérsékletet, sem magas nyomást nem igénylő szupravezető felfedezése valódi technológiai forradalom lenne.

Mint azt a fentebbi cikkünkben írtuk, egy ilyen anyag egy sereg alkalmazás előtt tárja szélesre a kaput: az elektromosságot veszteség nélkül vezető távvezetékek, extra hatékony számítógépes chipek és jóval olcsóbb lebegő vonatok – hogy csak pár példát említsünk. Ráadásul egy ilyen tulajdonságokkal bíró szupravezető a fizika alapos újragondolására is kényszerítené a tudósokat, mivel a jelenlegi elméletek nem tudják magyarázni a szupravezetést teljesen környezeti feltételek mellett.

Mint fentebb már írtunk róla, a szupravezetőt bemutató tanulmányt feltöltötték az arXiv-be, az viszont nem egyértelmű, hogy átesett-e már a tudományos elbírálási folyamaton. A hírről beszámoló IFLScience e-mailt küldött a dél-koreai csapatnak, hogy többet megtudjanak a kutatásról és az új anyagról, amelyet módosított ólom-apatitnak vagy LK-99-nek neveznek.

A szupravezetés egyik kulcsfontosságú szempontja a kritikus hőmérséklet, tehát az a hőmérséklet, amely alatt az anyag szupravezetővé válik. Az LK-99 esetében ez az érték 127°C, ami azt jelenti, hogy a Föld minden környezetében könnyen alkalmazható lenne. Ha ez beigazolódik, az még nem lenne igazi újdonság, hiszen akad egyéb szobahőmérsékletű szupravezető is, de a dél-koreai találmány lenne az első, amely nem igényel hatalmas nyomást a működéshez.

A csapat emellett lejegyezte az anyagban történő kritikus áramlást, az elektromos ellenállás hiányát, a kritikus mágneses teret, valamint a Meissner-effektust. A Meissner–Ochsenfeld-effektus azt jelenti, hogy "a szupravezetők kiszorítják magukból a mágneses teret, vagyis a külső mágneses tér bizonyos mértékéig, az ún. kritikus mágneses mezőig a szupravezetők teljesen kiszorítják magukból a mágneses fluxust". Mindez azzal is jár, hogy a szupravezetők nem csak ideális vezetők, de ideális diamágneses anyagok is.

A fenti tulajdonságok megléte alapján jutott a csapat arra a megállapításra, hogy az LK-99 nevű anyag valóban szupravezető. Mint azt a kutatók írták:

„Minden bizonyíték és magyarázat arra utal, hogy az LK-99 az első szobahőmérsékletű és környezeti nyomású szupravezető. Az LK-99 számos lehetőséget kínál különféle alkalmazásokhoz, mint például mágnes, motor, kábel, levitációs vonat, tápkábel, qubit kvantumszámítógéphez, THz-es antennák stb. Úgy gondoljuk, hogy az új fejlesztésünk egy vadonatúj történelmi esemény lesz, új korszakot nyit az emberiség számára.”

A szupravezetők elektromos ellenállásának hiánya az elektronok viselkedésében rejlik. Amikor az anyag szupravezetővé válik, az elektronok legyőzik az egymást taszító hatásukat és párokat alkotnak, szabadon áramolva energiaveszteség nélkül. A csapat azt állítja, hogy az LK-99-ben ez azért történik, mert a réz atomok nyomást gyakorolnak az ólomra, amit az anyag sajátos szerkezete nem enyhít, hanem épp ellenkezőleg: fenntartja ezt a nyomást.

(Kép: A Meissner–Ochsenfeld-effektus, forrás: wikimedia.commons/Mai-Linh Doan)