Postoje dvije vrste supravodljivosti : niskotemperaturne ili konvencionalne, koja se općenito javlja samo unutar nekoliko stupnjeva od apsolutne nule i dobro je razumiju teorijski fizičari; i visoku temperaturu , o kojoj se do sada malo zna.

Kad bi postojao način da se stvori ovaj elektricitet na sobnoj temperaturi, svijet bi mogao biti revolucioniran, jednom na taj način energija se transportira, skladišti i proizvodi, čak utječe i na smanjenje emisije stakleničkih plinova koji uzrokuju globalno zatopljenje.

Supravodljivost: kada je fenomen otkriven?

Ne 8. travnja 1911., fizičar Heike Kamerlingh Onnes otkrila je fenomen koji može promijeniti sve. Otkriće je napravljeno kroz živinu žicu i kako ona gubi svoj električni otpor kada je na niskoj temperaturi od 4,2 stupnja iznad apsolutne nule (-273,15 °C).

Drugi materijali također su otkriveni kasnije, poput olovo i kositar. Sredinom 1950-ih, američki istraživači John Bardeen, Leon Cooper i John Robert Schrieffer uspjeli su postulirati prihvatljivo objašnjenje supravodljivosti na niskim temperaturama.

Prema kvantnoj fizici, u vrijeme kada se elektroni grupiraju zajedno (Cooperovi parovi ), pokušavaju pobjeći normalnim preprekama kako bi bili slobodni,kroz čvrstu. Takvo uparivanje je uzrokovano utjecajem fonona, koji nisu ništa više od strukturne vibracije atoma koji tvore krutinu.

Kada su podvrgnute visokim temperaturama, te vibracije na kraju budu prekinute. Iz tog razloga, ova skupina konvencionalnih vodiča radi samo ispod 40 K, a za hlađenje potrebna je prisutnost helija. Ova teorija, također poznata kao "BCS", osvojila je Nobelovu nagradu za fiziku 1972.

Zašto se koristi supravodljivost?

Zbog ograničenog znanja o tome kako ti vodiči rade na visokim temperaturama, praktična primjene su prilično ograničene. Oni koji rade na niskim temperaturama i hlađeni tekućim helijem koriste se u proizvodnji vrlo snažnih magneta.

Primjer toga je magnet koji može usmjeravati i ubrzavati čestice. Jedan od najvećih ikad proizvedenih je Large Hadron Collider i može se pronaći u CERN-ovom laboratoriju za fiziku čestica u blizini Ženeve u Švicarskoj. Još jedan primjer upotrebe ovih vodiča je magnetska rezonancija, koja koristi legure niobij-kositar za vizualizaciju tjelesnih tkiva.

Tijekom godina i istraživanja koja se provode u ovom području, otkrivaju se grupe supravodiča. Jedan od njih najavljen je 2020. godine, a radi na približno sobnoj temperaturi od 14°C. nalazio se između dva dijamanta, gotovo zgnječivši smjesu stvorenu između ugljika, sumpora i vodika.

• Fizičari prvi put detektiraju elektrone izvan njihovih normalnih orbita
• Home
• Fizičari uspjeli supravodljivost na sobnoj temperaturi
• Fizičari stvaraju podesivu supravodljivost u upletenom grafenu
• Brazilski nanoskop za proučavanje grafena je naslovnica Nature