Normal Sıcaklıkta Süper İletkenlik

Bilim insanları, bir asırdan fazla bir süre bekledikten sonra, oda sıcaklığında ilk süper iletkenin keşfini bildirdiler.

Keşif, elektroniği ve ulaşımı yeniden şekillendirebilecek fütüristik teknolojilerin hayallerini uyandırıyor. Süper iletkenler, elektriği dirençsiz ileterek akımın herhangi bir enerji kaybı olmadan akmasına izin verir. Ancak daha önce keşfedilen süper iletkenlerin çoğu çok düşük sıcaklıklarda çalıştığı için kullanım açısından pratik değildir.

Oda sıcaklığında süper iletkenler- özel soğutmaya ihtiyaç duymadan sıfır dirençle elektrik ileten malzemeler- günlük yaşamı alt üst edecek bir tür teknolojik mucizedir. Diğer birçok potansiyel uygulamanın yanı sıra, elektrik şebekesinde devrim yaratabilir ve manyetik alan trenlerini etkinleştirebilirler. Ancak şimdiye kadar süper iletkenlerin son derece düşük sıcaklıklara soğutulması gerekmekteydi, bu da onları kısıtlı bir teknoloji olarak (önemli olsa da) kalmasına yol açtı. Yıllardır, oda sıcaklığında süper iletkenliğin sonsuza kadar ulaşılamayacağı düşünülüyordu, ancak son beş yılda dünyadaki birkaç araştırma grubu laboratuvarda bunu elde etmek için bir yarışa girmişti.

Bu yeni keşifle ilgili bir sorun var: Yeni oda sıcaklığı süper iletkeni, yalnızca Dünya’nın merkezindekinin yaklaşık dörtte üçüne eşdeğer bir basınçta çalışıyor. Ancak araştırmacılar malzemeyi ortam basıncında stabilize edebilirlerse, hayal edilen süper iletkenlik uygulamaları ulaşılabilir olabilir.

Araştırmacılar, iki elmasın uçları arasında karbon, hidrojen ve kükürdü sıkıştırarak ve kimyasal reaksiyonları başlatmak için malzemeye lazer ışığı tutarak süper iletkeni oluşturdular. Dünya atmosferinin 2,6 milyon katı bir basınçta ve yaklaşık 15° C’nin altındaki sıcaklıklarda, elektrik direnci ortadan kalktı.

İlk bulgulara inanamayan ekip, malzemenin ek örneklerini inceledi ve manyetik özelliklerini araştırdı.

Süper iletkenler ve manyetik alanların uyumsuzluğu bilinmektedir- güçlü manyetik alanlar süper iletkenliği engeller. Malzemeler manyetik bir alana yerleştirildiğinde, süper iletken hale getirmek için daha düşük sıcaklıklara ihtiyaç duyuldu. Ekip ayrıca malzemeye salınımlı bir manyetik alan uyguladı ve malzeme bir süper iletken haline geldiğinde, bu manyetik alanı dışına doğru ittiği gözlendi, bu da başka bir süper iletkenlik işaretidir.

Nihai amaç, basınç serbest bırakıldığında kararlı olan oda sıcaklığında bir süper iletken bulmaktır. Araştırmacılar bunu başarırsa, sonuçlar günlük hayatı değiştirebilir. Oda sıcaklığında bir süper iletken atmosferik basınçta kullanılabilirse, elektrik şebekesinde dirence karşı kaybedilen büyük miktarda enerji tasarrufu sağlayabilir. Ancak şimdiye kadar bilim insanları, yüksek basınçta küçük miktarlarda malzeme yarattılar, bu nedenle pratik uygulamalar hâlâ çok uzak. Yine de sıcaklığın artık bir engel olmaması gelecek süper iletken araştırmaları için önemli bir motivasyon teşkil ediyor.