Inborş

Tot ce-i mai interesant

  • Lume
  • Ştiinţă
  • Universul
  • Curiozităţi
  • Istorie
  • Natură
  • Sănătate
  • Tehnologii

Supraconductibilitatea grafenului a fost deşteptată

ianuarie 20, 2017 by Vladimir Moşoglu Leave a Comment

Supraconductibilitatea grafenulu

Hm, super…

E oficial: grafenul a fost prefăcut în supraconductor din starea sa naturală – ceea ce înseamnă că curentul poate trece prin el cu o rezistenţă egală cu zero.

Anul trecut (en), fizicienii au reuşit să facă acest lucru prin doparea grafenului cu atomi de calciu, dar aceasta este pentru prima dată când cercetătorii au obținut superconductibilitatea în material fără necesitatea de al modifica.

Iar rezultatele de până acum arată că, materialul atinge un tip de supraconductibilitate extrem de rar, care este mult mai nebun şi puternic decât se așteptau oamenii de ştiinţă.

Noua cercetare este o realizare mare, chiar şi pentru un material cu aşa calități impresive înnăscute ca grafenul, având în vedere că supraconductibilitatea este cheia spre produse electronice mai eficiente, reţele electrice mai bune şi noi tehnologii medicale.

“Demult s-a postulat că, în condiții adecvate grafenul ar trebui să suporte o tranziție supraconductoare, dar nu poate”, a declarat unul din cercetători (en), Jason Robinson de la Universitatea din Cambridge din Marea Britanie.

Acum, spune el, echipa sa a reușit să trezească această abilitate. Şi se pare grafenul nu este un supraconductor obișnuit – el ar putea conduce curentul fără să opună nici o rezistenţă, ca rezultat a unui tip evaziv şi neconfirmat al supraconductibilității numite stare p-wave.

Vedeţi şi: Fizicienii au descoperit o nouă stare a materiei în materialele supraconductoare

Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a confirma acest rezultat, dar aceasta este o posibilitate destul de intrigantă.

Deja cu mai multe reușite la activ, grafenul reprezintă un strat bidimensional foarte flexibil de atomi de carbon, mai dur ca diamantul şi mai puternic ca oţelul.

Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă au inventat cel mai trainic şi uşor material de pe Pământ

Dar, de la descoperirea sa în 2004, cercetătorii presupuneau că grafenul ar putea, de asemenea, avea capacitatea de a fi un supraconductor – ceea ce înseamnă că ar fi în stare să transporte electronii prin el fără nici o rezistenţă.

Chiar şi materialele conductoare bune sunt încă ineficiente în comparație cu supraconductorii – de exemplu, companiile energetice îşi pierd aproximativ 7 procente din energia lor sub formă de căldură, ca urmare a rezistenţei în grilă.

Noi deja utilizăm materiale supraconductoare pentru a crea câmpurile magnetice puternice necesare pentru aparatele RMI (Rezonanţa magnetică nucleară) şi trenurile maglev, dar deocamdată, aceste materiale ating supraconductibilitatea la temperaturi de aproximativ -269 de grade Celsius, ceea ce le face extrem de scumpe în utilizare şi respectiv insuficient de practice.

Dacă am putea găsi o modalitate de a atinge o supraconductibilitate durabilă şi la temperaturi mai înalte, aceasta va deschide posibilitatea creării supercomputerelor şi a unor tehnologii medicale mai eficiente, care vor funcționa fără rezistenţă – şi grafenul este adesea considerat primul candidat capabil să realizeze aceasta, având în vedere toate celelalte proprietăți ciudate şi minunate pe care le deține.

Anul trecut, prin introducerea atomilor de calciu (en), cercetătorii au reuşit să facă din grafen un supraconductor.

O altă echipă a obţinut acelaş rezultat, prin plasarea lui pe un alt material supraconductor.

Dar, în acest nou studiu, cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au reuşit să activeze potențialul latent al grafenului fără influenţa oricărui alt material.

“Plasarea grafenului pe un metal poate modifica în mod dramatic proprietăţile sale, deci din punct de vedere tehnic el nu se comportă aşa cum ne-am putea aştepta”, a spus unul din membrii echipei, Angelo di Bernardo (en).

“Ceea ce vedeţi nu este o supraconductibilitate a grafenului în sine, dar pur şi simplu a supraconductorului care stă la bază”.

În schimb, echipa a atins supraconductibilitatea prin cuplarea lui cu un material numit, praseodim ceriu oxid de cupru (PCCO).

Aceasta ar putea semăna cu ceea ce s-a întâmplat în experimentele anterioare – la urma urmei, ei încă pun grafenul peste un alt material – dar diferenţa este că, PCCO este un tip de material supraconductor numit cuprat, care are unele proprietăți electronice bine cunoscute.

Deci, echipa a fost în stare să deosebească clar supraconductibilitatea din PCCD şi supraconductibilitatea din grafen.

Şi ceea ce au văzut ei a fost mai nebunesc decât se așteptau.

Supraconductibilitate se atinge când electronii formează perechi, călătorind astfel mai eficient prin material.

Alinierea de spin, sau altfel spus simetria, a acestor perechi de electroni se modifică în funcţie de tipul supraconductibilității implicate.

De exemplu, electronii PCCO formează perechi cu o stare de spin care este antiparalelă şi se numeşte stare d-wave.

Dar, ceea ce a văzut echipa că se întâmplă în grafen a fost ceva diferit – ei au găsit dovezi a unui nou tip de supraconductibilitate rară şi încă neconfirmată, numită p-wave.

“Cu alte cuvinte, ceea ce am văzut în grafen, a fost un tip de supraconductibilitate foarte diferită de cea din PCCO”, a spus Robinson (en).

“Acesta a fost într-adevăr un pas foarte important, deoarece noi am știut că supraconductibilitatea nu a venit din afară şi, prin urmare, PCCO a fost necesar doar pentru eliberarea supraconductibilității proprii a grafenului”.

Rămâne încă neclar anume ce fel de supraconductibilitate a declanșat echipa în grafen, dar, în cazul dacă se confirmă că, într-adevăr este evaziva stare p-wave, s-ar putea demonstra odată şi pentru totdeauna că acest tip de supraconductibilitate există şi, pentru prima dată, va permite cercetătorilor să o studieze în mod corespunzător.

Supraconductibilitatea p-wave pentru prima dată a fost propusă în 1994, când cercetătorii japonezi au găsit dovezi a producerii sale într-un material de cristal numit stronţiu rutenat.

Dar, cristalul este prea voluminos pentru al studia suficient de bine, cu scopul de a obţine tipul probei necesare oamenilor de ştiinţă la confirmarea existenţei acestei stări.

Dacă se va reuşi acest lucru la grafen, investigarea va fi mult mai ușor de realizat.

“Dacă supraconductibilitatea p-wave într-adevăr s-a creat în grafen, el ar putea fi utilizat ca o schelă pentru crearea şi explorarea unui spectru complet nou de dispozitive supraconductoare ce vor fi utile la cercetarea fundamentală şi aplicativă”, a spus Robinson (en).

“Astfel de experimente neapărat vor duce la noi cunoștințe printr-o o mai bună înțelegere a supraconductibilității p-wave şi felul cum ea se comportă în diferite dispozitive şi situaţii”.

Nu doar atât, echipa sugerează că grafenul ar putea fi cheia pentru deblocarea supraconductibilității la temperaturi mai înalte de -269 grade Celsius, ce va permite utilizarea lui în interiorul supercomputerelor şi a altor tehnologii pentru a le face mai eficiente.

Alte echipe de cercetare vor fi, fără îndoială, în curs de a verifica rezultatele în propriile lor laboratoare şi vor începe să experimenteze cu acestă nouă stare trezită în grafen, aşa că vom fi în așteptarea de noi descoperiri.

Cercetarea a fot publicată în Nature Communications.

Filed Under: Ştiinţă, Ultimele articole Tagged With: chimie, descoperiri, fizică, grafen, supraconductibilitate

About Vladimir Moşoglu

Experimentez: Search Engine Optimization, Digital Marketing, Structură Informaţională a web - siturilor.

În continue căutare de lucruri interesante şi utile din întreaga lume.

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Cele mai populare astăzi

  • Albatrosul - animale din antarctica 23 Animale din Antarctica şi Polul Sud 112 views | posted on 27/03/2018
  • Curiozităţi despre Polul Nord Curiozităţi despre Polul Nord şi informaţii intere... 63 views | posted on 01/06/2016
  • Musée Grévin - monumente şi obiective turistice din Franţa 20 Cele mai vizitate monumente şi obiective turist... 62 views | posted on 04/11/2015
  • Fructe exotice - Durian 23 fructe exotice ciudate de care veţi fi cu sigu... 61 views | posted on 12/11/2015
  • Curiozităţi despre Africa 50 de curiozităţi despre Africa, şi date interesa... 58 views | posted on 21/10/2014
  • Curiozitati despre pasari - Onagadori 51 Curiozităţi despre păsări 51 views | posted on 16/11/2014
  • Curiozitati despre sange - eritrocite Curiozităţi despre sânge şi date interesante 46 views | posted on 14/06/2013

Ultimele interesante

Cea mai veche fabrică de bere

Cea mai veche fabrică de bere de producție în masă cunoscută a fost descoperită în Egipt

februarie 21, 2021

Prima imagine făcută de Perseverance pe Marte

Roverul NASA Perseverance a aterizat cu succes pe Marte

februarie 20, 2021

Sistemul Alpa Centauri — o nouă potenţială exoplanetă

Un candidat pe rol de exoplanetă cu condiții pentru viață a fost observat în jurul Alpha Centauri A

februarie 14, 2021

FarFarOut — cel mai îndepărtat obiect din sistemul solar

Astronomii tocmai au confirmat cel mai îndepărtat obiect cunoscut din sistemul solar

februarie 13, 2021

Prima viaţă pe Pământ

Tot mai multe dovezi arată că viața pe Pământ a început nu doar de la ARN

februarie 6, 2021

Super-pământ aproape la fel de vechi ca Universul

Astronomii au descoperit un super-pământ aproape la fel de vechi ca Universul

ianuarie 31, 2021

Cartea Morţii — Egiptul antic

Un sul gigantic al “Cărții Morții” a fost descoperit într-un cavou egiptean antic

ianuarie 24, 2021

Taguri

alimentaţie sănătoasă anatomie animale antropologie arheologie astrofizică astronomie biologie cancer chimie civilizaţii cosmologie cosmonautică creier cuantică curiozităţi curiozităţi biologie curiozităţi din lume curiozităţi istorice curiozităţi ştiinţifice descoperiri descoperiri arheologice ecologie Egipt energie regenerabilă evoluţie exoplanete explorare fizică galaxii genetică geografie geologie găuri negre imagini din natura invenţii marte medicină paleontologie planete sistem solar turism util viaţă pe alte planete zboruri spaţiale

Alte articole interesante

NASA a descoperit 10 lumi noi, potenţial locuibile

A fost prezentat un dinozaur incredibil de bine conservat vechi de 110 milioane de ani

Dormitul în weekend poate reduce riscul unei morți timpurii, spune un studiu

Un asteroid mare va trece pe lângă Pământ pe 19 aprilie

Strămoşii noştri au avut relaţii sexuale cu alte specii care au dispărut

  • Politica de confidenţialitate

Natură

Câmpul magnetic al Pământului s-a răsturnat 42 000 mii de ani în urmă. Consecințele au fost dramatice

Noul dinozaur masiv descoperit, ar putea fi cea mai mare creatură ce a călcat vreodată pe Pământ

Unul dintre cele mai mari mistere ale biologiei “a fost rezolvat” de IA

Continue oare oamenii să evolueze? Oamenii de știință răspund

Oamenii de știință pentru prima dată au clonat calul lui Przewalski şi el e atât de drăguț

Categorii

  • Artă (13)
  • Curiozităţi (67)
  • Istorie (110)
  • Lume (164)
  • Natură (168)
  • Poza zilei (24)
  • Sănătate (146)
  • Ştiinţă (247)
  • Tehnologii (114)
  • Ultimele articole (806)
  • Universul (253)

© 2021 Toate drepturile rezervate · Inbors.com · Construit pe Genesis Framework

sponsored