LK-99, przełomowy nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej i ciśnieniu otoczenia, stworzony przez fizyków z Korei Południowej, może zrewolucjonizować przemysł elektryczny i elektroniczny, umożliwiając przesyłanie energii elektrycznej bez oporu, prowadząc do bezprecedensowej wydajności i postępu technologicznego. Nadprzewodnik pracujący w temperaturze pokojowej i ciśnieniu otoczenia jest jednym z najbardziej poszukiwanych materiałów w nauce. Odkrycie, które umożliwia przesyłanie energii elektrycznej bez oporu, może zmienić przemysł elektryczny i elektroniczny, zwiększając wydajność i technologię.
Nadprzewodnictwo należy zrozumieć przed zrozumieniem nadprzewodników w temperaturze pokojowej i ciśnieniu otoczenia. Elektrony napotykają atomy w typowym materiale przewodzącym, powodując opór, rozpraszanie ciepła i utratę energii. Nadprzewodnictwo jest fascynujące. Elektrony łączą się w pary i poruszają się swobodnie w materiale w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu, przewodząc prąd bez strat. Ta niska rezystancja umożliwia niemal idealne przenoszenie energii.
Nadprzewodniki były wcześniej ograniczone do wyspecjalizowanych gałęzi przemysłu ze względu na ich bardzo niskie temperatury. Pod koniec lat 80. “wysoka temperaturaodkryto nadprzewodniki zdolne do pracy w temperaturach ciekłego azotu. Jednak te nadprzewodniki wysokotemperaturowe były zbyt kruche, aby ich używać.
LK-99: Pierwszy nadprzewodnik pracujący w temperaturze pokojowej zaprezentowany przez koreański zespół
Poszukiwanie materiału, który może stać się nadprzewodnikiem w zwykłej temperaturze i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, było świętym Graalem nadprzewodnictwa. Ostatnie stwierdzenie koreańskiego zespołu że opracowali pierwszy nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, otwiera przedtem niewyobrażalne możliwości dla technologii i nauki.
Zespół badawczy z Korei Południowej zaprezentował LK-99, przełomową substancję powstałą w wyniku reakcji w stanie stałym między fosforkiem miedzi (Cu3P) i lanarkit (Pb2SO5). Ze względu na swoją specjalną zmodyfikowaną strukturę ołowiowo-apatytową, LK-99 może zachowywać i wykazywać nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Warto zauważyć, że nadprzewodnictwo LK-99 jest generowane przez niewielkie zniekształcenie strukturalne spowodowane niewielkim skurczem objętości spowodowanym zastąpieniem jonów Cu2+ jonami Pb2+ w sieci izolacyjnej fosforanu Pb(2). Cylindryczny interfejs kolumny LK-99 rozwija nadprzewodzące studnie kwantowe (SQW) w wyniku tego zniekształcenia strukturalnego.
Naukowcy zilustrowali kilka właściwości nadprzewodzących w LK-99 w swoich artykułach przeddrukowanych. Według badań temperatura krytyczna LK-99 (Tc) jest wyższa niż 400 K (127°C), co wskazuje, że może osiągnąć nadprzewodnictwo w temperaturze otoczenia. Dalsze dowody na istnienie nadprzewodnictwa dostarczyły obserwacje zespołu dotyczące znacznego spadku rezystywności elektrycznej wokół 378 tys (220°C) i bliskiej zeru rezystancji około 333 K (140°C). Efekt Meissnera, znak nadprzewodnictwa, został również zademonstrowany przez naukowców, gdy LK-99 wykazywał lewitację po umieszczeniu na magnesie.
LK-99 ekscytował i zaniepokoił naukowców
Zapowiedziano nadprzewodniki działające pod ciśnieniem otoczenia iw temperaturze pokojowej, wywołując wielkie emocje. Materiały te mają szeroki zakres możliwych zastosowań i mogą wprowadzić rewolucyjne ulepszenia w wielu sektorach.
Niektóre z opcji obejmują:
- Baterie, które są o wiele bardziej wydajne.
- Komputery atomowe.
- Przechowywanie odnawialnych źródeł energii w magazynach.
- Pojazdy powietrzne, morskie i lądowe zyskują moc i zasięg.
- Niewiarygodnie szybkie pociągi magnetyczne.
- Poprawiona efektywność dystrybucji energii.
Przyjrzyjmy się bliżej. Czy powinniśmy?
Baterie, które są o wiele bardziej wydajne
Nadprzewodnik pracujący w temperaturze pokojowej LK99 może zmienić technologię baterii. Jego zastosowanie w bateriach może zaowocować bateriami o znacznie lepszej pojemności magazynowania energii i krótszym czasem ładowania różnych gadżetów, w tym pojazdów elektrycznych, komputerów i smartfonów. Poprawiłoby to codzienne użytkowanie, zapewniając bardziej niezawodne i trwałe źródła zasilania.
Komputery atomowe
Stworzenie LK99 może oznaczać znaczący postęp w obliczeniach kwantowych. Kruche stany kwantowe niezbędne do wykonywania skomplikowanych obliczeń muszą być tworzone i utrzymywane, a jest to możliwe tylko w przypadku materiałów nadprzewodzących. Jeśli okaże się, że LK99 jest nadprzewodnikiem działającym w temperaturze pokojowej, może otworzyć drzwi dla szerzej dostępnych i użytecznych komputerów kwantowych, umożliwiając szybsze i wydajniejsze przetwarzanie danych dla różnych firm.
Przechowywanie odnawialnych źródeł energii w magazynach
Odnawialne źródła energii, w tym słońce i wiatr, często dostarczają energię sporadycznie. Ze względu na potencjał LK99 jako nadprzewodnika w temperaturze pokojowej, nadmiar energii może być skutecznie magazynowany w okresach wysokiej produkcji. Byłoby zatem możliwe uwolnienie tej zmagazynowanej energii w okresach niskiej produkcji energii, utrzymując stałe i ciągłe dostawy energii odnawialnej i ułatwiając poleganie na czystych źródłach energii w przypadku codziennego zapotrzebowania na energię.
Pojazdy powietrzne, morskie i lądowe zyskują moc i zasięg
Transport może się znacznie rozwinąć dzięki zastosowaniu LK99 w silnikach elektrycznych i układach napędowych. Osiągi i efektywność energetyczna pojazdów elektrycznych (pojazdy elektryczne), samoloty, statki i pociągi mogą zostać zwiększone. Dzięki LK99 pojazdy elektryczne mogłyby być zdolne do szybszego ładowania i większego zasięgu, co uczyniłoby je bardziej przydatnymi w codziennych podróżach i ograniczyłoby emisję dwutlenku węgla.
Niewiarygodnie szybkie pociągi magnetyczne
Z LK99, lewitacja magnetyczna (magnetyczny) pociągi, które obecnie poruszają się z niezwykłą prędkością, mogą zrobić jeszcze większe postępy. Nadprzewodnik może umożliwić pociągom maglev podróżowanie z większą prędkością i usprawnić codzienny transport pasażerów w obszarach metropolitalnych, minimalizując straty energii podczas napędu.
Poprawiona efektywność dystrybucji energii
Zastosowanie LK99 w sieciach przesyłowych energii elektrycznej może radykalnie zmniejszyć straty energii podczas dystrybucji na duże odległości. Bardziej stabilna infrastruktura energetyczna i niższe rachunki za energię elektryczną w wyniku tej poprawy wydajności przyniosłyby korzyści zarówno gospodarstwom domowym, jak i firmom, które na co dzień korzystają z energii elektrycznej.
Należy podkreślić, że wymienione obszary zastosowań są całkowicie spekulacyjne i nie uzyskały jeszcze akceptacji środowiska naukowego. Nadprzewodnik działający w temperaturze pokojowej, podobny do LK99, nie został jeszcze opracowany ani zrealizowany, a jego potencjał i praktyczne zastosowania są jeszcze nieznane.
Jednak w uniesieniu można doszukać się także cynizmu. Wiele twierdzeń na temat nadprzewodników w temperaturze pokojowej zostało już wysuniętych na temat nadprzewodnictwa, ale zawsze nie były one dokładnie zbadane. Środowisko naukowe wciąż się waha i zachęca do dodatkowej weryfikacji wyników koreańskiego zespołu. Aby udowodnić słuszność ich odkrycia, ważne są recenzowane badania i niezależna replikacja wyników.
Czy znasz Overflow AI?
Kredyt na wyróżniony obraz: Hal Gatewood/Nierozpryskiwany.
Source: Rewolucyjny przełom: nadprzewodnik LK-99 odkryty pod ciśnieniem otoczenia
