Kao i druge nove tehnologije kao što su ChatGPT, Metaverse, blockchain i AI, tehnologija supravodljivosti privukla je globalnu pažnju. Velike zemlje nastoje ubrzati vlastitu tehnološku revoluciju i zauzeti vodeće mesto u žestokoj međunarodnoj konkurenciji. Iako su naučnici 1986. otkrili da su kupratni superprovodnici porodica visokotemperaturnih supravodljivih materijala, mala primena je realizovana tek poslednjih godina jer treba poboljšati mnoge proizvodne procese kako bi se povećala čistoća materijala i smanjili troškovi.
Tehnologija supravodljivosti na sobnoj temperaturi, ako se postigne, biće ključna inovacija za ljudsku civilizaciju. Usred rastuće napetosti i jake tehnološke konkurencije, velike zemlje će ovu tehnologiju smatrati strateškim bojnim poljem u budućnosti. Kina je jedan od favorita za brz napredak u toj svri.
Lov na superprovodljivost podstaklo je kinesko 'igralište za fiziku' vredno 220 miliona dolara.
U takvoj atmosferi objavljeni su Nalazi u Communications Materials u vezi minerala monazita koji bi moglo dovesti do održivije i ekonomičnije tehnologije zasnovane na supravodnicima u budućnosti.
Monazit je sivi, metalni mineral, jedan od samo četiri minerala pronađena u prirodi koji deluju kao supravodič kada se uzgajaju u laboratoriji. Timsko istraživanje monazita otkrilo je da je reč o nekonvencionalnom supravodiču sa svojstvima sličnim visokotemperaturnim supravodičima. Svi superprovodljivu materijali se uzgajaju u laboratoriji. Ova činjenica je dovela do opšteg uverenja da nekonvencionalna supravodljivost nije prirodna pojava....ali ispostavilo se da ponegde jeste.
*****
" U novom istraživanju,( 2024) naučnici iz Nacionalne laboratorije Ames objašnjavaju kako je pronađen mineral u prirodi više od običnog supraprovodnika. Monazit je sivi, metalni mineral od rodijuma i sumpora i, kako objašnjava Science Alert , identifikovan je kao običan supraprovodnik 2010. godine . Ali sada je monazit prošao niz naizgled čudnih testova koji pokazuju da je to i "nekonvencionalan" supravodič - pridruživši se maloj grupi koja je do sada uključivala samo laboratorijske materijale. To istraživanje se sada pojavljuje u časopisu Communications Materials, a da bismo razumeli šta sve to znači, prvo trebamo razumeti konvencionalne supravodiče.
Unutar običnog materijala koji provodi elektricitet, elektroni koji se kreću prolaze tamo gde imaju prostora za to. Ali ti prostori nisu savršeni, tako da elektroni doživljavaju otpor. Provodnici su klasifikovani prema tome koliko otpora proizvode – što manji otpor to je bolje. Neki proizvodi, poput jastučića za grejanje, koriste otpor jer elektroni talože više svoje energije u strukturu kada se „zaglave“.
Superprovodljivost, s druge strane, je stanje u kojem električni otpor unutar čvrstog materijala pada na nulu . Prvi put su ih otkrili 1911. godine. Tipičan supravodljivi materijal postiže supravodljivost samo na ekstremno niskim temperaturamai, obično, pod visokim pritiskom. Teorija koja objašnjava superprovodnike, nazvana Bardeen-Cooper-Schriefferova teorija (BCS), oslanja na posebne elektronske parove koji se drže na niskoj temperaturi u stanju materije zvanom Bose-Einstein kondenzat (BEC).
Monazit - Lokacija: Madagaskar - Izložen u Mineraloškom muzeju, Bon, Njemačka
Nekonvencionalni superprovodnici su materijali koji nisu u skladu s onim što znamo o BCS teoriji. Ali testiranje materijala za nekonvencionalne supravodiče uključivalo je njihovu izradu u laboratoriji, a zatim stavljanje na temperature blizu apsolutne nule . Ovo jednostavno nije bilo moguće dugo vremena.
Godine 1978. nemački fizičar Frank Steglich otkrio je prvi nekonvencionalni supravodnik u svojoj laboratoriji, napravljen od cerijuma, bakra i silicija. Ovaj "teški fermion" superprovodnik nije u skladu sa BCS teorijom, tako da njegova supravodljivost dolazi iz nečeg drugog. Drugi nekonvencionalni tipovi superprovodnika uključuju kuprate ( specifični materijali koji sadrže bakar) i feropniktide(gvožđe sa azotom, bizmut ili drugim elementima Grupe 15).
Ali, kako se objašnjava u novom radu, svi ovi materijali „su proizvodi sintetičke hemije čvrstog stanja i ne nalaze se u prirodi. Naš rad utvrđuje Rh17S15 kao jedinstvenog člana nekonvencionalnih supravodiča, kao jedini primer koji se javlja kao prirodni mineral .” Rodijum je sam po sebi i u brojnim laboratorijskim jedinjnjima „ krhki supravodič “. Sumpor se takođe nalazi u supravodljivom sumporovodiku – plinu koji se u prirodi nikada ne bi našao u čvrstom mineralnom obliku, osim ako je ta priroda duboko unutar Urana .
Monazit napravljen u laboratoriji prošao je sve testove supravodnika, objašnjava David Nield iz Science Alert . “Tri različita testa korištena su za utvrđivanje nekonvencionalne supravodljivosti, uključujući Londonski test dubine prodiranja, koji meri reakciju materijala na slabo magnetno polje . Drugi test uključivao je stvaranje defekata u materijalu, koji mogu uticati na temperaturu na kojoj on postaje supravodnik.” Proučavane su i priroda i količina energetskih praznina u materijalu, jer je ovaj poseban kvalitet ono što omogućava supravodljivost. Kada se materijal dovoljno ohladi, njegov energetski raspon se menja u onaj u kojem se elektroni mogu slobodno razmenjivati bez otpora.
Monazit je prvi prirodni mineral koji pokazuje nekonvencionalnu supravodljivost, ali istraživači objašnjavaju da se pridružuje zanimljivoj prirodnoj superprovodljivoj kategoriji: kovelit, određeni meteoriti, parkerit, paladzeit i sam miazit su svi tradicionalni supravodiči napravljeni u laboratoriji koji imaju analoge koji se javljaju u prirodi. Pomenuti rad istražuje nekonvencionalne kvalitete monazita pored njegovih konvencionalnih.
Iako se monazit nalazi u prirodi, malo je verovatno da bi bilo koji prirodni uzorak bio supravodljiv. Ovaj krhki mineral se obično nalazi kao inkluzija , poput komadića čokolade u testu za kolače drugog minerala. Neke naslage verovatno datiraju iz vremena neposredno nakon rođenja Sunčevog sistema , pre 4,45 milijardi godina , i od tada se kreću okolo u Zemljinoj mešavini. Da, naučnici su testirali svoj laboratorijski uzorak u nesređenom stanju, ali taj proces je veoma uredan u poređenju sa milijardama godina iskustva u stvarnom svetu.Izvor 1, Izvor 2
Unutar običnog materijala koji provodi elektricitet, elektroni koji se kreću prolaze tamo gde imaju prostora za to. Ali ti prostori nisu savršeni, tako da elektroni doživljavaju otpor. Provodnici su klasifikovani prema tome koliko otpora proizvode – što manji otpor to je bolje. Neki proizvodi, poput jastučića za grejanje, koriste otpor jer elektroni talože više svoje energije u strukturu kada se „zaglave“.
Superprovodljivost, s druge strane, je stanje u kojem električni otpor unutar čvrstog materijala pada na nulu . Prvi put su ih otkrili 1911. godine. Tipičan supravodljivi materijal postiže supravodljivost samo na ekstremno niskim temperaturamai, obično, pod visokim pritiskom. Teorija koja objašnjava superprovodnike, nazvana Bardeen-Cooper-Schriefferova teorija (BCS), oslanja na posebne elektronske parove koji se drže na niskoj temperaturi u stanju materije zvanom Bose-Einstein kondenzat (BEC).
Nekonvencionalni superprovodnici su materijali koji nisu u skladu s onim što znamo o BCS teoriji. Ali testiranje materijala za nekonvencionalne supravodiče uključivalo je njihovu izradu u laboratoriji, a zatim stavljanje na temperature blizu apsolutne nule . Ovo jednostavno nije bilo moguće dugo vremena.
Godine 1978. nemački fizičar Frank Steglich otkrio je prvi nekonvencionalni supravodnik u svojoj laboratoriji, napravljen od cerijuma, bakra i silicija. Ovaj "teški fermion" superprovodnik nije u skladu sa BCS teorijom, tako da njegova supravodljivost dolazi iz nečeg drugog. Drugi nekonvencionalni tipovi superprovodnika uključuju kuprate ( specifični materijali koji sadrže bakar) i feropniktide(gvožđe sa azotom, bizmut ili drugim elementima Grupe 15).
Ali, kako se objašnjava u novom radu, svi ovi materijali „su proizvodi sintetičke hemije čvrstog stanja i ne nalaze se u prirodi. Naš rad utvrđuje Rh17S15 kao jedinstvenog člana nekonvencionalnih supravodiča, kao jedini primer koji se javlja kao prirodni mineral .” Rodijum je sam po sebi i u brojnim laboratorijskim jedinjnjima „ krhki supravodič “. Sumpor se takođe nalazi u supravodljivom sumporovodiku – plinu koji se u prirodi nikada ne bi našao u čvrstom mineralnom obliku, osim ako je ta priroda duboko unutar Urana .
Monazit napravljen u laboratoriji prošao je sve testove supravodnika, objašnjava David Nield iz Science Alert . “Tri različita testa korištena su za utvrđivanje nekonvencionalne supravodljivosti, uključujući Londonski test dubine prodiranja, koji meri reakciju materijala na slabo magnetno polje . Drugi test uključivao je stvaranje defekata u materijalu, koji mogu uticati na temperaturu na kojoj on postaje supravodnik.” Proučavane su i priroda i količina energetskih praznina u materijalu, jer je ovaj poseban kvalitet ono što omogućava supravodljivost. Kada se materijal dovoljno ohladi, njegov energetski raspon se menja u onaj u kojem se elektroni mogu slobodno razmenjivati bez otpora.
Monazit je prvi prirodni mineral koji pokazuje nekonvencionalnu supravodljivost, ali istraživači objašnjavaju da se pridružuje zanimljivoj prirodnoj superprovodljivoj kategoriji: kovelit, određeni meteoriti, parkerit, paladzeit i sam miazit su svi tradicionalni supravodiči napravljeni u laboratoriji koji imaju analoge koji se javljaju u prirodi. Pomenuti rad istražuje nekonvencionalne kvalitete monazita pored njegovih konvencionalnih.
Iako se monazit nalazi u prirodi, malo je verovatno da bi bilo koji prirodni uzorak bio supravodljiv. Ovaj krhki mineral se obično nalazi kao inkluzija , poput komadića čokolade u testu za kolače drugog minerala. Neke naslage verovatno datiraju iz vremena neposredno nakon rođenja Sunčevog sistema , pre 4,45 milijardi godina , i od tada se kreću okolo u Zemljinoj mešavini. Da, naučnici su testirali svoj laboratorijski uzorak u nesređenom stanju, ali taj proces je veoma uredan u poređenju sa milijardama godina iskustva u stvarnom svetu.Izvor 1, Izvor 2
_________________
1)
U Kini imamo kompletan sistem istraživanja primenjene supravodljivosti. Zbog posebne uloge supravodljive tehnologije u telekomunikacijama, osetljivim pretvaračima, snazi i energiji, maglev transportu, naučnoj i medicinskoj opremi i zaštiti okoliša itd., istraživanje primenjene supravodljivosti ima široku podršku kineske vlade, lokalnih vlada, industrijskih kompanija , istraživačkih institucija i univerziteta. vidi
Нема коментара:
Постави коментар