Υπάρχουν δύο τύποι υπεραγωγιμότητα : το ένα από τα χαμηλή θερμοκρασία ή συμβατική, η οποία γενικά εμφανίζεται μόνο μέσα σε λίγους βαθμούς από το απόλυτο μηδέν και είναι καλά κατανοητή από τους θεωρητικούς φυσικούς- και εκείνη της υψηλή θερμοκρασία για την οποία, μέχρι στιγμής, γνωρίζουμε ελάχιστα.

Αν υπήρχε τρόπος να δημιουργηθεί αυτή η ηλεκτρική ενέργεια σε θερμοκρασία δωματίου, ο κόσμος θα μπορούσε να φέρει επανάσταση, καθώς ο τρόπος μεταφοράς, αποθήκευσης και παραγωγής ενέργειας θα μπορούσε να επηρεάσει ακόμη και τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, που προκαλούν την υπερθέρμανση του πλανήτη.

Υπεραγωγιμότητα: πότε ανακαλύφθηκε το φαινόμενο;

Στις 8 Απριλίου 1911, η φυσικός Heike Kamerlingh Onnes ανακάλυψε ένα φαινόμενο ικανό να αλλάξει τα πάντα. Η ανακάλυψη έγινε μέσω ενός σύρματος υδραργύρου και του τρόπου με τον οποίο χάνει την ηλεκτρική του αντίσταση όταν βρίσκεται σε χαμηλή θερμοκρασία 4,2 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν (-273,15°C).

Στα μέσα της δεκαετίας του 1950, οι Αμερικανοί ερευνητές John Bardeen, Leon Cooper και John Robert Schrieffer κατάφεραν να διατυπώσουν μια εύλογη εξήγηση της υπεραγωγιμότητας σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Σύμφωνα με την κβαντική φυσική, τη στιγμή που τα ηλεκτρόνια ομαδοποιούνται μεταξύ τους (ζεύγη Cooper), προσπαθούν να ξεφύγουν από τα κανονικά εμπόδια και να γίνουν ελεύθερα, μέσω ενός στερεού. Η εν λόγω ζεύξη προκαλείται από την επίδραση των φωνονίων, τα οποία δεν είναι τίποτε άλλο από μια δομική δόνηση των ατόμων που σχηματίζουν το στερεό.

Όταν υποβάλλονται σε υψηλές θερμοκρασίες, οι δονήσεις αυτές διαταράσσονται. Για το λόγο αυτό, αυτή η ομάδα συμβατικών αγωγών λειτουργεί μόνο κάτω από τους 40 Κ, και για να ψυχθούν, απαιτούν την παρουσία ηλίου. Η θεωρία αυτή, γνωστή και ως "BCS", τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1972.

Γιατί χρησιμοποιείται η υπεραγωγιμότητα;

Λόγω της περιορισμένης γνώσης σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας αυτών των αγωγών σε υψηλές θερμοκρασίες, οι πρακτικές εφαρμογές είναι πολύ περιορισμένες. Αυτοί που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και ψύχονται με υγρό ήλιο χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πολύ ισχυρών μαγνητών.

Ένα παράδειγμα είναι ο μαγνήτης που μπορεί να κατευθύνει και να επιταχύνει σωματίδια. Ένας από τους μεγαλύτερους που έχουν παραχθεί ποτέ είναι ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, ο οποίος βρίσκεται στο εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής CERN κοντά στη Γενεύη της Ελβετίας. Ένα άλλο παράδειγμα χρήσης αυτών των αγωγών είναι η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, η οποία χρησιμοποιεί κράματα νιόβιου-τσινιού, για την απεικόνιση των ιστών του σώματος.

Καθώς περνούν τα χρόνια και γίνονται έρευνες στον τομέα αυτό, ανακαλύπτονται ομάδες υπεραγωγών. Ένας από αυτούς είχε ανακοινωθεί το 2020 και λειτουργεί σε θερμοκρασία σχεδόν δωματίου, 14 ºC. βρισκόταν ανάμεσα σε δύο διαμάντια, σχεδόν συνθλίβοντας το μείγμα που δημιουργείται μεταξύ άνθρακα, θείου και υδρογόνου.

• Φυσικοί ανιχνεύουν για πρώτη φορά ηλεκτρόνια εκτός των κανονικών τους τροχιών
• Αρχική σελίδα
• Φυσικοί επιτυγχάνουν υπεραγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου
• Φυσικοί δημιουργούν ρυθμιζόμενη υπεραγωγιμότητα σε στριμμένο γραφένιο
• Το βραζιλιάνικο νανοσκόπιο για τη μελέτη του γραφενίου είναι στο εξώφυλλο του Nature