Nadprzewodniki prądu i ciepła

Fot. Pixabay CC0

Naukowcy z University of Chicago przeprowadzili obliczenia i wierzą, że można wytworzyć materiał, który mógłby przewodzić zarówno elektryczność, jak i energię ze 100% wydajnością, bez żadnych strat na ciepło i tarcie. Chociaż póki co są to rozważania czysto teoretyczne, to badacze starają się o przeprowadzenie eksperymentów.

David Mazziotti, współautor, wyjaśnił: „Zaczęliśmy od odpowiedzi na naprawdę podstawowe pytanie, aby sprawdzić, czy to w ogóle możliwe. Pomyśleliśmy, że te dwie właściwości mogą być niekompatybilne w jednym materiale. Ku naszemu zdziwieniu odkryliśmy, że oba stany faktycznie zaplątały się na poziomie kwantowym, a zatem wzmacniają się nawzajem".

O istnieniu nadprzewodników, czyli materiałów, które mogą przewodzić prąd z niemal zerową stratą, wiadomo od ponad wieku. Jednak dopiero w ciągu kilku ostatnich lat udało się stworzyć podobny materiał w laboratorium. Są one jednak trudne do wytworzenia i utrzymania, częściowo dlatego, że nie są znane podstawy ich działania.

Naukowcy z Chicago zaczęli się zastanawiać, jak można wygenerować materiał, który przewodziłby ciepło i prąd jednocześnie. Grupa Mazziottiego specjalizuje się w badaniu właściwości i struktur materiałów i chemikaliów za pomocą obliczeń, więc zaczęli analizować różne kombinacje za pomocą modelu komputerowego.

Okazało się, że dzięki odpowiedniej konfiguracji oba stany są ze sobą związane na poziomie kwantowym. Naukowcy współpracują z grupami eksperymentalnymi, aby sprawdzić, czy prognozę można osiągnąć w rzeczywistych materiałach.

(KB)