Pátranie po supravodičoch, teda materiáli, ktorým môže prúdiť elektrina s nulovým odporom, trvá už viac ako jedno storočie. Vedci z Inštitútu Maxa Plancka v nemeckom Mainzi nedávno dosiahli nový rekord pri prenášaní elektrického prúdu s nulovým odporom pri zatiaľ najvyššej teplote. No aj tak ide o chladné podmienky, aké sa vyskytujú iba na Antarktíde.
Michail Eremets a jeho kolegovia umiestnili malé množstvo sírovodíka na diamantovú nákovu a vyvinuli naň tlak približne 1 600 000-násobku atmosférického tlaku.
Hoci sírovodík je známy ako bezfarebný jedovatý plyn so zápachom skazených vajec, pri vysokom tlaku (okolo 150 gigapascalov) sa mení na kov. Vedci zistili, že pod tlakom sa na ich diamantovej nákove transformoval na materiál, ktorý je supravodičom už pri teplote -70 °C (predchádzajúci rekord bol -110 °C).
Vedci nevedia presne, čo sa v nákove deje, ale pravdepodobne to bude mať do činenia s iónmi vodíka v materiáli, ktoré pomáhajú elektrónom vytvárať tzv. Cooperove páry – konfiguráciu, ktorá napomáha rýchlejšie prúdenie elektriny.
Elektróny prechádzajúce cez ochladený kov neustále narážajú do iónov a strácajú tak energiu. Zároveň tým mierne posúvajú kladné ióny, čím sa vytvára malý zhluk s kladným nábojom.
Tento zhluk viaže elektróny do Cooperových párov, ktoré menej narážajú do kladných iónov, a teda strácajú menej energie, a tak vedú elektrinu efektívnejšie ako jednotlivé elektróny. No sily držiace pokope Cooperove páry sú slabé, a tak akákoľvek tepelná energia v systéme môže páry oddeliť. To je dôvod, prečo supravodiče fungujú len pri veľmi nízkych teplotách.
V novom supravodiči kladné ióny zahŕňajú ľahký vodík, ktorý sa ľahšie posúva pôsobením elektrónov. To znamená, že kladné zhluky sú hustejšie, elektróny tvoria silnejšie Cooperove páry, ktoré sa nedajú tak ľahko narušiť teplom.
Eremets dúfa, že jeho nový rekord bude prekonaný. Nájdenie supravodiča fungujúceho pri izbovej teplote by znamenalo revolúciu v elektronike.
itnews.sk
