Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Padł rekord temperatury nadprzewodnika

Recommended Posts

Naukowcy wykorzystujący Advanced Photon Source z Argonne National Laboratory badają materiał, w których zaobserwowano zjawisko nadprzewodnictwa istniejące w temperaturze -23 stopni Celsjusza. To o około 50 stopni wyższa temperatura niż dotychczasowy rekord.

Mimo, że nadprzewodnictwo pojawia się w ekstremalnie wysokim ciśnieniu, to i tak mamy tutaj do czynienia z wielkim postępem. Ostatecznym celem jest wykorzystanie nadprzewodnictwa w codziennych zastosowaniach.

Naukowcy określili dwa warunki, które definiują materiały, które nadają się na nadprzewodniki. Materiał musi umożliwiać przewodzenie prądu bez oporów oraz być odpornym na działanie pola magnetycznego, które nie może go penetrować.

Dotychczas nadprzewodnictwo uzyskiwano po schłodzeniu materiału do bardzo niskich temperatur. Jednak takie chłodzenie jest niezwykle kosztowne i znacząco obniża możliwość zastosowania tej technologii.

Ostatnie badania teoretyczne wykazały, że nowe klasy hybryd mogą wykazywać nadprzewodnictwo w wysokich temperaturach. Naukowcy z Instytutu Chemii im. Maksa Plancka połączyli siły z University of Chicago. Razem stworzyli materiał o nazwie superwodorek lantanu, przetestowali go pod kątem nadprzewodnictwa oraz określili jego strukturę i skład.

Jedynym problemem jest fakt, że materiał ten wykazuje nadprzewodnictwo przy ciśnieniu 150–170 GPa. To ciśnienie około 1,5 miliona razy większe niż ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza.

W materiale zauważono trzy z czterech cech charakterystycznych dla nadprzewodnictwa. Zaniknęła oporność, pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego zmniejszyła się temperatura krytyczna oraz doszło do zmiany temperatury gdy niektóre pierwiastki zastąpiono innymi izotopami. Czwarta z cech, efekt Meissnera, czyli zanik pola magnetycznego w nadprzewodniku, nie został zaobserwowany. Stało się tak dlatego, że badano na tyle małą próbkę materiału, iż zjawiska tego nie można było wykryć.

Temperatura, przy jakiej zaobserwowano nadprzewodnictwo, naturalnie występuje w wielu miejscach na świecie. To zaś daje nadzieję, że w końcu uda się stworzyć materiał, w którym nadprzewodnictwo pojawi się w temperaturze pokojowej, a przynajmniej przy 0 stopniach Celsjusza.

Obecnie naukowcy pracują nad nowym materiałem, który wykaże nadprzewodnictwo w warunkach jeszcze bardziej zbliżonych do naturalnych. Naszym następnym celem jest zmniejszenie ciśnienia, przy którym syntetyzowane są próbki, zwiększenie temperatury tak, by była bliższa pokojowej, a być może stworzenie materiału, który powstaje przy wysokim ciśnieniu, ale nadprzewodnictwo występuje w nim przy ciśnieniu atmosferycznym, stwierdzili naukowcy.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nadprzewodnictwo w temp. 20 st. C. I przy ciśnieniu 1 TPa :D

Zawsze można drgania cieplne stabilizować ciśnieniem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańska NOAA (Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna) potwierdza przypuszczenia innych specjalistów i mediów. Lipiec 2019 był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów. Rekordowe upały panowały w wielu miejscach na Ziemi, a lód morski Arktyki i Antarktyki skurczył się do rekordowo małej powierzchni. Średnia temperatura w lipcu bieżącego roku była o 0,95 stopnia Celsjusza wyższa, niż średnia dla lipców z całego XX wieku.
      Istnieniu globalnego ocieplenia nie da się zaprzeczać. Aż 9 z 10 najgorętszych lipców miało miejsce od roku 2005, z czego pięć ostatnich lipców jest jednocześnie pięcioma najcieplejszymi w historii pomiarów. Ponadto było to 43. lipiec z rzędu i 415. miesiąc z rzędu z temperaturami powyżej średniej wieloletniej.
      Jakby tego było mało, pierwsza połowa bieżącego roku również była rekordowo gorąca i wyrównała dotychczasowy rekord należący do I połowy roku 2017. Bieżący rok był dotychczas rekordowo gorący w niektórych częściach obu Ameryk, w Azji, Australii, Nowej Zelandii, południowej połowie Afryki, częściach zachodniego obszaru Oceanu Spokojnego, na zachodzie Oceanu Indyjskiego i na Atlantyku.
      Zanotowano też rekordowo niski zasięg lodu morskiego w Arktyce. Był on o 19,8% niższy niż średnia. W Antarktyce zaś zasięg lodu morskiego był o 4,3% mniejszy niż średnia i również był najniższy w historii pomiarów.
      Nie wszędzie było jednak wyjątkowo upalnie. W częściach Skandynawii oraz w Rosji temperatury były o 1,5 stopnia Celsjusza poniżej średniej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z danych Copernicus Climate Change Service, serwisu prowadzonego przez Unię Europejską, wynika, że miniony lipiec mógł być najcieplejszym lipcem w historii pomiarów, a to oznacza najcieplejszym miesiącem w ogóle w historii pomiarów.
      Stwierdzenie „mógł być” jest tu jak najbardziej na miejscu, gdyż w porównaniu do rekordowego dotychczas lipca 2016 temperatury były wyższe o 0,04 stopnia Celsjusza, czyli różnica mieści się w granicach błędu pomiarowego. Nie można zaprzeczyć, ze tegoroczny lipiec był wyjątkowo ciepły, o około 0,56 stopnia Celsjusza cieplejszy od średniej dla wszystkich lipców z lat 1981–2010. Jednak sami przedstawiciele Copernicus podkreślają, że opierają się wyłącznie na własnym zestawie danych, a gdy w najbliższych tygodniach inne instytucje opublikują swoje dane może dojść do zweryfikowania informacji o najcieplejszym miesiącu w historii pomiarów.
      Lipiec jest zwykle najcieplejszym miesiącem w roku w skali globu. Dzieje się tak, gdyż duże masy lądowe znajdujące się na półkuli północnej ogrzewają się szybciej niż oceany z półkuli południowej ulegają schłodzeniu w czasie lata trwającego na półkuli północnej. Odwrotne zjawisko zachodzi, gdy u nas panuje zima, zatem to sezonowe zmiany na półkuli północnej mają największy wpływ na globalną temperaturę.
      Niezależnie od ewentualnych minimalnych korekt w górę czy w dół, już teraz możemy stwierdzić, że tegoroczny lipiec znajduje się bardzo blisko granicy 1,2 stopnia Celsjusza wzrostu w porównaniu z okresem przedprzemysłowym. Warto przypomnieć, że zgodnie z Porozumieniem Paryskim ludzkość chce utrzymać wzrost globalnej temperatury na poziomie znacznie niższym niż 2 stopnie Celsjusza. Docelowo powinno być to nie więcej niż 1,5 stopnia Celsjusza. Trzeba tutaj też zauważyć, że IPCC wyznaczając takie cele bierze pod uwagę nie indywidualne miesiące czy lata, a okresy 30-letnie. Zaś w ciągu ostatnich 30 lat średnie temperatury na Ziemi wzrosły o około 1 stopnień Celsjusza w porównaniu do okresu preindustrialnego.
      O tym, czy lipiec 2019 był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów dowiemy się już wkrótce, gdy swoje dane opublikują inne instytucje. Szczególnie istotne będą informacje NASA/NOAA i brytyjskiego Met Office.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pojawiają się coraz większe obawy o to, że ludzkość może doprowadzić do nieodwracalnych katastrofalnych zmian klimatycznych. Wiele wskazuje na to, że potrzebne są radykalne działania, na ich przeprowadzenie zostało niewiele czasu, a nikt nie kwapi się, by działania takie rozpocząć. Jeśli nic się nie zmieni, to do roku 2030 średnia temperatura na Ziemi może być o 1,5 stopnia Celsjusza wyższa niż w epoce przedprzemysłowej. Jednak, jak dowiadujemy się z najnowszego raportu IPCC, jeśli posadzimy dodatkowo 1 miliard hektarów lasu, to wspomniany wzrost temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza przeciągniemy do roku 2050. Zyskamy więc dodatkowe 2 dekady na wprowadzenie zmian.
      Miliard hektarów to 10 milionów kilometrów kwadratowych czyli nieco więcej niż powierzchnia USA. Ekolodzy Jean-Francois Bastin i Tom Crowther ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurichu postanowili sprawdzić, czy obecnie na Ziemi da się zasadzić tyle dodatkowych drzew i gdzie można by je zasadzić.
      Naukowcy przeanalizowali niemal 80 000 zdjęć satelitarnych, badając obecną pokrywę leśną naszej planety. Następnie skategoryzowali poszczególne obszary Ziemi biorąc pod uwagę 10 cech charakterystycznych gleby i klimatu. Dzięki temu zidentyfikowali obszary, na których może rosnąć konkretny typ lasu. Od powierzchni tych obszarów odjęli powierzchnię zajmowaną obecnie przez lasy, miasta i pola uprawne. W ten sposób obliczyli, ile lasu można zasadzić obecnie na Ziemi.
      Okazało się, że na Ziemi jest obecnie miejsce na 900 milionów hektarów lasu, który można zasadzić nie zajmując przy tym pól uprawnych i terenów miejskich. Ten dodatkowy las w ciągu kilku dekad usunąłby z atmosfery 205 milionów ton węgla, czyli sześciokrotnie więcej niż ludzkość wyemitowała w roku 2018.
      To pokazuje rolę, jaką odgrywają lasy, mówi Greg Asner z Arizona State University. Jeśli chcemy osiągnąć cele, jakie ludzkość sobie wyznaczyła, musimy zaprzęgnąć las do pomocy. Warto tutaj zauważyć, że rola lasów nie ogranicza się tylko do usuwania węgla z atmosfery. Lasy m.in. zwiększają bioróżnorodność, poprawiają jakość wody, zapobiegają erozji gleby.
      Pozostaje też pytanie, ile kosztowałoby zalesianie Ziemi na masową skalę. Crowther szacuje koszt posadzenia jednego drzewa na około 30 centów, a to oznacza, że koszt całego przedsięwzięcia wyniósłby około 300 miliardów USD.
      Naukowcy przyznają, że szacunki dotyczące ilości węgla pochłanianego przez przyszłe lasy nie są zbyt precyzyjne. Jednak wkrótce się to zmieni. Pod koniec ubiegłego roku NASA wysłała na Międzynarodową Stację Kosmiczną urządzenie GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation), które za pomocą laserów tworzy precyzyjną trójwymiarową mapę lasów, od ściółki po korony drzew. Dane z GEDI pozwolą uczonym znacznie bardziej precyzyjnie oceniać ilość węgla pochłanianego przez roślinność.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Firma Igloo opracowała alternatywę dla styropian wykorzystywanego w roli przenośnych lodówek. Styropian jest lekki, tani i skutecznie utrzymuje temperaturę. Jednocześnie zaś jego produkcja jest szkodliwa dla środowiska, sam materiał nie rozkłada się przez setki lat, z zwierzęta mylą go z pożywieniem, co zagraża ich życiu.
      Alternatywą jest materiał nazwany RECOOL. Wykonano go z parafiny i papieru z recyclingu. Pojemnik o objętości około 16 litrów pozwala na przeniesienie ciężaru do 32 kilogramów. Po zamknięciu przechowuje lód w stanie nienaruszonym przez 12 godzin, a wodą może stać w nim nawet 5 dni zanim pojemnik zacznie przeciekać.
      Pojemnik RECOOL można wykorzystywać wielokrotnie, a po zużyciu nadaje się do recyclingu czy kompostowania. W przeciwieństwie do styropianu nie kruszy się i nie pęka, gdy zostanie upuszczony.
      Testy, wykonane przez magazyn CNET wykazały, że RECOOL przez około 15 godzin utrzymuje wewnątrz temperaturę 4 stopni gdy na zewnątrz jest 21 stopni. Dopiero po tym czasie zaczyna się ogrzewać.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W obserwatorium na Mauna Loa zanotowano najwyższe stężenie CO2 w historii pomiarów. W niedzielę rano urządzenia zarejestrowały stężenie dwutlenku węgla w atmosferze rzędu 415,39 ppm (części na milion). To jednocześnie pierwszy raz, gdy dzienne stężenie przekroczyło 415 części na milion. Dokładnie rok wcześniej, 12 maja 2018 roku, urządzenia rejestrowały 411,92 ppm. Niemal równo sześć lat temu, 10 maja 2013 roku, informowaliśmy, że z nocy z 7 na 8 maja koncentracja CO2 po raz pierwszy przekroczyła granicę 400 ppm.
      Ostatni raz koncentracja CO2 powyżej 415 ppm występowała na Ziemi przed około 3 milionami lat. To pokazuje, że nawet nie zaczęliśmy chronić klimatu. Liczby z roku na rok są coraz wyższe, mówi Wolfgang Lucht z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu.
      Stacja pomiarowa na Mauna Loa jest najdłużej działającym stałym punktem pomiaru stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Na jej lokalizację wybrano położony na Hawajach szczyt, gdyż jest to najbardziej oddalony od emisji przemysłowej punkt na Ziemi. Jednocześnie, jako że mamy tu do czynienia z czynnym wulkanem, który sam też emituje CO2, pomiary uwzględniają ten fakt i gaz pochodzący z wulkanu nie jest liczony.
      Pomiary z poszczególnych dni mogą różnić się między sobą, gdyż w ich przypadku dużo zależy od warunków atmosferycznych i pory roku. W najbliższym czasie, w związku z tym, że na bardziej uprzemysłowionej półkuli północnej właśnie trwa wiosna, należy spodziewać się spadku stężenia dwutlenku węgla, gdyż będą go pochłaniały rośliny. Jednak widać, że stężenie gazu cieplarnianego ciągle rośnie. Specjaliści przypuszczają, że wzrost rok do roku wyniesie około 3 ppm, podczas gdy średnia z ostatnich lat to 2,5 ppm. Warto też zwrócić uwagę, jak zmieniały się dzienne rekordowe stężenia CO2 dla poszczególnych lat. W roku 2015 dniem, w którym zanotowano największe stężenie dwutlenku węgla był 13 kwietnia, kiedy wyniosło ono 404,84 ppm. W roku 2016 był to 9 kwietnia (409,44 ppm), w 2017 rekord padł 26 kwietnia (412,63 ppm), a w 2018 rekordowy był 14 maja (412,60 ppm). Tegoroczny rekord to 415,39 ppm.
      Pomiary dokonywane są w Mauna Loa Observatory na wysokości około 3400 metrów nad poziomem morza. W stacji badawczej prowadzone są dwa programy pomiarowe. Jeden, z którego dane prezentujemy i który trwa od końca lat 50., to program prowadzony przez Scripps Institute. Drugi, młodszy, to NOAA-ESRL za który odpowiada amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA). Ten drugi pokazuje zwykle dane o ułamki punktu (rzędu 0,06–0,15) niższe niż dane Scripps. Różnice wynikają z różnych metod statystycznych używanych przez obie instytucje i dowodzą wysokiej spójności i wiarygodności pomiarów.
      W 2015 roku podpisano Porozumienie Paryskie, którego celem jest niedopuszczenie, by średnie temperatury na Ziemi wzrosły bardziej niż o 2 stopnie powyżej poziomu sprzed rewolucji przemysłowej. Na razie na niewiele się ono zdało, gdyż od tamtej pory wszystkie kolejne lata trafiły do 5 najgorętszych lat w historii pomiarów.
      Przez całą swoją historię ludzkość żyła w chłodniejszym klimacie niż obecnie, mówi Lucht. Za każdym razem gdy uruchamiamy silnik, emitujemy CO2 i ten gaz musi gdzieś trafić. On nie znika w cudowny sposób. Pozostaje w atmosferze. Pomimo podpisania Porozumienia Paryskiego, pomimo tych wszystkich przemów i protestów wciąż nie widać, byśmy doprowadzili do zmiany trendu.
      Jestem na tyle stary, że pamiętam, gdy przekroczenie poziomu 400 ppm było wielkim newsem. Dwa lata temu po raz pierwszy przekroczyliśmy 410 ppm. A teraz mamy 415 ppm. To rośnie w coraz szybszym tempie, stwierdził Gernot Wagner z Uniwersytetu Harvarda.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...