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

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dla nauki Joseph Dituri z Uniwersytetu Południowej Florydy spędzi pod wodą 100 dni. Naukowiec i emerytowany komandor amerykańskiej marynarki wojennej prowadzi badania nad reakcjami organizmu na długotrwałą ekspozycję na wysokie ciśnienie, uczy studentów inżynierii biomedycznej online, a przy okazji stara się pobić rekord świata.
      Od 1 marca Dituri, który w internecie posługuje się przydomkiem Dr Deep Sea, mieszka w habitacie o powierzchni ok. 9 m2 (Jules' Undersea Lodge). Jego lokum znajduje się na głębokości 9 m.
      Zespół medyczny dokumentuje stan zdrowia ochotnika. Zgodnie z planem przed, w trakcie i po zakończeniu projektu NEPTUNE 100 naukowiec ma przejść serię testów psychospołecznych, psychologicznych i medycznych, w tym badania krwi, USG i EKG oraz badania komórek macierzystych.
      Psycholodzy i psychiatrzy udokumentują wpływ przebywania w samotności w ograniczonym środowisku przez dłuższy czas.
      Studniowa misja obejmuje liczne projekty. Pięćdziesięciopięciolatek będzie np. testować szereg nowych technologii, w tym opracowane przez kolegę narzędzie SI; może ono skanować ludzki organizm pod kątem choroby i określać, czy potrzebny jest jakiś lek.
      Do Dituriego będą też dołączać inni naukowcy, z którymi podyskutuje o metodach ochrony i odnowy środowiska morskiego (spotkania mają być dostępne na kanale Doktora Deep Sea na YouTube'ie).
      Specjalista zaprasza też dorosłych i dzieci z opiekunami na dobowe pobyty, podczas których można eksplorować ocean i dowiedzieć się czegoś o procesie naukowym. Dituri chce w ten sposób popularyzować nauki przyrodniczo-techniczno-matematyczne (STEM, od ang. science, technology, engineering, mathematics).
      Podczas całego pobytu w Jules' Undersea Lodge Habitat Dituri będzie prowadzić eksperymenty z zakresu ludzkiej fizjologii, demonstrować nowe technologie i realizować podwodne badania.
      Dituri przez 28 lat służył w marynarce wojennej jako nurek saturowany. Po zakończeniu kariery zrobił doktorat i specjalizuje się w urazowych uszkodzeniach mózgu (TBI, z ang. traumatic brain injury). Chce sprawdzić, czy długotrwały pobyt w warunkach podwyższonego ciśnienia można wykorzystać do leczenia zarówno TBI, jak i innych chorób.
      Jak sam mówi, bardziej niż samo bicie rekordu interesuje go wymiar edukacyjny przedsięwzięcia. Nawet gdybym wytrzymał tylko 60 dni, ale udałoby mi się zachęcić grupę dzieci do eksplorowania środowiska morskiego, odniósłbym zwycięstwo - podkreślił naukowiec w wypowiedzi dla Jacqueline Hale z pisma Keys Weekly.
      Warto podkreślić, że jeśli wszystko się uda, Dituri pobije dotychczasowy rekord czasu mieszkania pod wodą w celach naukowych. Został on ustanowiony w 2014 r. przez dwoje biologów z Tennessee, którzy spędzili w podwodnym habitacie nieco ponad 73 dni, a konkretnie 73 dni, 2 godziny i 34 minuty. Jessica Fain (wówczas 25-letnia) i Bruce Cantrell (63) również mieszkali w Jules' Undersea Lodge. Przed nimi rekord należał do akwanauty Richarda Presleya, który w 1992 r. w ramach projektu Atlantis spędził w podwodnym hotelu niemal 10 tyg. (69 dni). Był on realizowany przez Marine Resources Development Foundation i NASA i miał symulować izolację doświadczaną przez astronautów w czasie długich misji kosmicznych.
      Najdłuższym znanym przypadkiem przebywania ludzi pod wodą jest patrol brytyjskiego okrętu HMS Warspite, który na przełomie 1982 i 1983 roku nie wynurzał się przez 111 dni.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Rochester poinformowali o osiągnięciu nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej. Nadprzewodnictwo to stan, w którym ładunek elektryczny może podróżować przez materiał nie napotykając żadnych oporów. Dotychczas udawało się je osiągnąć albo w niezwykle niskich temperaturach, albo przy gigantycznym ciśnieniu. Gdyby odkrycie się potwierdziło, moglibyśmy realnie myśleć o bezstratnym przesyłaniu energii, niezwykle wydajnych silnikach elektrycznych, lewitujących pociągach czy tanich magnesach do rezonansu magnetycznego i fuzji jądrowej. Jednak w mamy tutaj nie jedną, a dwie łyżki dziegciu.
      O nadprzewodnictwie wysokotemperaturowym mówi się, gdy zjawisko to zachodzi w temperaturze wyższej niż -196,2 stopni Celsjusza. Dotychczas najwyższą temperaturą, w jakiej obserwowano nadprzewodnictwo przy standardowym ciśnieniu na poziomie morza jest -140 stopni C. Naukowcy z Rochester zaobserwowali nadprzewodnictwo do temperatury 20,6 stopni Celsjusza. Tutaj jednak dochodzimy do pierwszego „ale“. Zjawisko zaobserwowano bowiem przy ciśnieniu 1 gigapaskala (GPa). To około 10 000 razy więcej niż ciśnienie na poziomie morza. Mimo to mamy tutaj do czynienia z olbrzymim postępem. Jeszcze w 2021 roku wszystko, co udało się osiągnąć to nadprzewodnictwo w temperaturze do 13,85 stopni Celsjusza przy ciśnieniu 267 GPa.
      Drugim problemem jest fakt, że niedawno ta sama grupa naukowa wycofała opublikowany już w Nature artykuł o osiągnięciu wysokotemperaturowego nadprzewodnictwa. Powodem był użycie niestandardowej metody redukcji danych, która została skrytykowana przez środowisko naukowe. Artykuł został poprawiony i obecnie jest sprawdzany przez recenzentów Nature.
      Profesor Paul Chig Wu Chu, który w latach 80. prowadził przełomowe prace na polu nadprzewodnictwa, ostrożnie podchodzi do wyników z Rochester, ale chwali sam sposób przeprowadzenia eksperymentu. Jeśli wyniki okażą się prawdziwe, to zdecydowanie mamy tutaj do czynienia ze znaczącym postępem, dodaje uczony.
      Z kolei James Walsh, profesor chemii z University of Massachusetts przypomina, że prowadzenie eksperymentów naukowych w warunkach wysokiego ciśnienia jest bardzo trudne, rodzi to dodatkowe problemy, które nie występują w innych eksperymentach. Stąd też mogą wynikać kontrowersje wokół wcześniejszej pracy grupy z University of Rochester.
      Ranga Dias, który stoi na czele zespołu badawczego z Rochester zdaje sobie sprawę, że od czasu publikacji poprzedniego artykułu jego zespół jest poddawany bardziej surowej ocenie. Dlatego też prowadzona jest polityka otwartych drzwi. "Każdy może przyjść do naszego laboratorium i obserwować, jak dokonujemy pomiarów. Udostępniliśmy recenzentom wszystkie dane", dodaje. Uczony dodaje, że podczas ponownego zbierania danych na potrzeby poprawionego artykułu współpracowali z przedstawicielami Argonne National Laboratory oraz Brookhaven National Laboratory. Dokonywaliśmy pomiarów w obecności publiczności, zapewnia.
      Materiał, w którym zaobserwowano nadprzewodnictwo w temperaturze ponad 20 stopni Celsjusza, to wodorek lutetu domieszkowany azotem. Profesor Eva Zurek ze State University of New York mówi, że potrzebne jest niezależne potwierdzenie wyników grupy Diasa. Jeśli jednak okaże się, że są one prawdziwe, uczona uważa, że opracowanie nadprzewodnika ze wzbogaconego azotem wodorku lutetu pracującego w temperaturze pokojowej lub opracowanie technologii nadprzewodzących pracujących przy umiarkowanym ciśnieniu powinno być stosunkowo proste.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Strażnicy z Parku Narodowego Conway w Queensland znaleźli rekordowych rozmiarów ropuchę agę (Rhinella marina). Zwierzę, najprawdopodobniej samica, ważyło aż 2,7 kg. Nic więc dziwnego, że przez skojarzenia z Godzillą zyskało miano ropuchozilli.
      Kylee Gray opowiada, że wąż pełznący przez drogę zmusił ekipę do zatrzymania samochodu. Gdy strażniczka wysiadła z auta i spojrzała pod nogi, zaskoczył ją widok potężnej ropuchy. Pochyliłam się i złapałam ją. Nie mogłam uwierzyć, że jest tak duża i ciężka.
      Pokaźnych rozmiarów okaz został umieszczony w kontenerze i zabrany do bazy. Aga tej wielkości może zjeść wszystko: [...] od owadów, przez gady, po małe ssaki.
      Australijczycy przypuszczają, że mieli do czynienia z samicą, bo u R. marina samice są znacznie większe od samców. Strażnicy nie są pewni, w jakim była wieku. Wspominają jednak, że dzikie agi mogą dożywać nawet 15 lat. Bardzo możliwe, że ropuchozilla osiągnęła taki właśnie wiek.
      Ponieważ introdukowana w Australii aga jest gatunkiem inwazyjnym, ropuchozillę poddano eutanazji. Ciało przekazano do Queensland Museum na dalsze badania. Placówka była zainteresowana okazem, ponieważ może się on okazać rekordowo duży. Zgodnie z wpisem w Księdze rekordów Guinnessa, dotąd największy był samiec o imieniu Prinsen (Książę), należący do Håkana Forsberga z Åkers Styckebruk w Szwecji. W marcu 1991 r. ważył on 2,65 kg. Od czubka pyska do kloaki mierzył 38 cm, a po pełnym rozciągnięciu 53,9 cm.
      Jak przypomniano w komunikacie Departamentu Środowiska i Nauki Queensland, w 1935 r. R. marina wprowadzono na te tereny, by kontrolować populację chrząszcza Dermolepida albohirtum. Eksperyment się jednak nie powiódł, bo ropuchy bardzo się rozmnożyły i nie wywarły widocznego wpływu na populację szkodnika trzciny cukrowej.
      Samice agi mogą złożyć do 30 tys. jaj. Gatunek kolonizuje szeroki zakres habitatów. Nie jest co prawda rozpowszechniony w lasach deszczowych, lecz może je penetrować, korzystając z dróg i ścieżek (tak było zapewne w opisywanym przypadku). Toksyczne dla wielu zwierząt ropuchy olbrzymie konkurują z rodzimą fauną o schronienia i zasoby pokarmowe. Żywią się głównie owadami, ale są oportunistami pokarmowymi i mogą także zaspokajać głód małymi kręgowcami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół astronomów poinformował o odkryciu jednych z najgorętszych gwiazd we wszechświecie. Temperatura powierzchni każdej z 8 gwiazd wynosi ponad 100 000 stopni Celsjusza. Są więc one znacznie gorętsze niż Słońce.
      Autorzy badań przeanalizowali dane pochodzące z Southern African Large Telescope (SALT). Ten największy na Półkuli Południowej teleskop optyczny posiada heksagonalne zwierciadło o wymiarach 10x11 metrów. Naukowcy przeprowadzili przegląd danych pod kątem bogatych w hel karłów i odkryli niezwykle gorące białe karły oraz gwiazdy, które się wkrótce nimi staną. Temperatura powierzchni najbardziej gorącego z nich wynosi aż 180 000 stopni Celsjusza. Dla porównania, temperatura powierzchni Słońca to „zaledwie” 5500 stopni Celsjusza.
      Jedna ze zidentyfikowanych gwiazd znajduje się w centrum odkrytej właśnie mgławicy o średnicy 1 roku świetlnego. Dwie inne to gwiazdy zmienne. Wszystkie z gorących gwiazd znajdują sie na zaawansowanych etapach życia i zbliżają do końca etapu białch karłów. Ze względu na niezwykle wysoką temperaturę gwiazdy te są ponadstukrotnie jaśniejsze od Słońca, co jest niezwykłą cechą jak na białe karły.
      Białe karły to niewielkie gwiazdy, rozmiarów Ziemi, ale o olbrzymiej masie, porównywalnej z masą Słońca. To najbardziej gęste z gwiazd wciaż zawierających normalną materię. Z kolei gwiazdy, które mają stać się białymi karłami są od nich kilkukrotnie większe, szybko się kurczą i w ciągu kilku tysięcy lat zmienią się w białe karły.
      Gwiazdy o temperaturze powierzchni 100 000 stopni Celsjusza lub więcej są niezwykle rzadkie. Byliśmy bardzo zdziwieni, gdyż znaleźliśmy ich aż tak wiele. Nasze odkrycie pomoże w zrozumieniu ostatnich etapów ewolucji gwiazd, mówi Simon Jeffery z Armagh Observatory and Planetarium, który stał na czele grupy badawczej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zamek Królewski na Wawelu ogłosił frekwencję wszech czasów. Mijający sezon zamknie wynikiem ok. 1 mln 785 tys. zwiedzających. W komunikacie instytucji podkreślono, że udało się to, choć w ciągu pierwszych pięciu miesięcy br. większości ekspozycji nie można było zobaczyć, bo Zamek przechodził metamorfozę, przygotowując się do wielkiego otwarcia w czerwcu.
      Dyrektor Wawelu prof. Andrzej Betlej przyznał, że w 2022 r. doszło do prawdziwego oblężenia Zamku. Zapowiedział, że także w przyszłym roku instytucja z pewnością zaskoczy zwiedzających, zaplanowano bowiem kilka cennych niespodzianek.
      Łącznie w br. otwarto 16 wystaw. Przeprowadzona na 2 piętrach metamorfoza oznaczała przeniesienie ok. 1200 obiektów.
      Wyliczono, że od 30 czerwca nowy Skarbiec Koronny zobaczyło niemal 140 tys. osób. Przy okazji podano parę godnych podziwu statystyk. Okazało się, na przykład, że podczas najbardziej intensywnych prac nad Skarbcem specjaliści wykonywali 20 tys. kroków dziennie. Do użytku oddano 46 nowych gablot; wykonano je z 15 ton stali i 9 ton szkła. By efektownie zaprezentować w dość niewielkiej przestrzeni ważący 335 kg stół o wymiarach 765x4020x1275 mm, wykonano specjalną gablotę. [...] Konserwatorzy oczyścili w sumie 624 ogniste języki ważącego 19,5 kg płaszcza Jana III Sobieskiego.
      Zrealizowano też 73 filmy, a edukatorzy przeprowadzili ponad 1000 lekcji muzealnych. Wydawnictwo Zamku Królewskiego na Wawelu opublikowało 25 tytułów. Oprócz tego Wawel pochwalił się zdobyciem 12 prestiżowych nagród.
      Kolekcję wzbogaciło 45 obiektów. Część poznamy za jakiś czas. Jeden z takich wyjątkowych zakupów pochodzi od Pawła Sanguszki, ostatniego przedstawiciela jednego z największych rodów magnackich w dawnej Rzeczypospolitej. To bezcenny zbiór sześciu gobelinów z połowy XVII wieku, ozdobionych herbami, które znajdowały się w rezydencjach jego rodziny - podkreślono. Badania wykazały, że pierwotnie należały one do Dymitra Jerzego Wiśniowieckiego.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...