Будут созданы сверхпроводники, работающие при комнатных температурах


1 000
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Новые сверхпроводящие материалы могут вызвать революцию в энергетике
42%
58%

Сводная информация по прогнозу Редактировать сводную информацию

Поиск высокотемпературной сверхпроводимости. Хроника событий

Достижение сверхпроводимости выше нуля градусов по Цельсию, считается главной целью для ученых, ведь такой результат произвел бы революцию в электрической эффективности, значительно улучшив электрические сети, высокоскоростную передачу данных и электродвигатели. Над этим работают многие лаборатории по всему миру, время от времени они сообщают об успешных результатах, которые затем, однако, не проходят тесты на воспроизводимость...

Дайджест новостей

13 декабря 2018 - Немецкие ученые утверждают, что достигли нового рубежа сверхпроводимости. Согласно их статье, они добились течения электрического тока без сопротивления при самой высокой температуре: всего 250 Кельвинов, или минус 23° С. Работу возглавил Михаил Еремец, физик из Института химии Макса Планка (Германия), который в 2014 году установил предыдущий рекорд высокотемпературной сверхпроводимости на уровне 203 Кельвинов (минус 70° С). Еремец с коллегами достигли предыдущего рекорда по высокотемпературной сверхпроводимости, используя сероводород. В новом исследовании использовался другой материал — гидрид лантана (LaH10), — находящийся под давлением около 170 гигапаскалей, что сравнимо с условиями в центре земного ядра. В этом году команда сообщала, что достигла сверхпроводимости при использовании этого материала при 215 Кельвинов (минус 58,15° C, минус 72° F), и теперь, всего через несколько месяцев, они улучшили этот результат. «Этот скачок на 50 Кельвинов, по сравнению с предыдущим критическим значением температуры, указывает на реальную возможность достижения сверхпроводимости при комнатной температуре (то есть при 273 Кельвинах) в ближайшем будущем", — уверены авторы работы. Материал имеет диаметр всего несколько миллиметров и расположен внутри алмазной капсулы под высоким давлением. https://naked-science.ru/article/physics/uchenye-ustanovili-novyy-rekord

12 сентября 2018 - В первой статье, представленной в библиотеке препринтов arXiv.org, Рассел Хемли (Russell Hemley) и его коллеги сообщают о сверхпроводимости при впечатляющей температуре лишь -13 °С (260 К). Эффект наблюдался в супергидриде лантана, под давлением в 190 ГПа — почти два миллиона атмосфер, — которое создавалось сжатием его между парой алмазных кристаллов. По словам ученых, в некоторых образцах сверхпроводимость сохранялась даже при «плюсовой» температуре, вплоть до 280 К. Таким же способом высокое (до 170 ГПа) давление создавалось и в гидридах лантана, с которыми экспериментировала команда наших бывших соотечественников, работающих в немецком Института химии Общества Макса Планка, в группе Михаила Еремеца. В статье, опубликованной на arXiv.org, ученые сообщают, что сопротивление материала резко падало при температуре 215 К (-58° C).    https://naked-science.ru/article/sci/rekord-vysokotemperaturnoy

29 августа 2018 - Дев Кумар Тапа и Аншу Пандей из Индийского института наук в Бангалоре (IISc) 23 июля опубликовали в архиве научных работ arXiv статью, в которой утверждали, что материал из золота и серебра перешел в сверхпроводящее состояние при –37°С и нормальном давлении. Пандей заявил, что их результаты подтвердили независимые эксперты. ОДнако, многие эксперты подвергают открытие сомнению. Чтобы развеять их, нужны исходные экспериментальные данные. А их-то Тапа и Пандей обнародовать не спешат. «Это будет замечательное открытие. Для нас –40°С — это комнатная температура. То есть сверхпроводимость можно делать в холодильнике, а даже не при жидком азоте», — подытоживает ценность этой истории профессор Алексей Цвелик.  http://www.forbes.ru/tehnologii/366079-vysokotemperaturnyy-skandal-deyst...

09 августа 2018 - Ученые из США, Китая и Германии под руководством Пэнчэна Дая (Pengcheng Dai) из Университета Райса обнаружили, что в сверхпроводниках на основе арсенида железа, у которых сверхпроводящие свойства появляются из антиферромагнитного состояния, при температурах значительно выше критической в тетрагональной кристаллической структуре возможно возникновение ромбических возмущений. Полученные данные авторам также удалось подтвердить с помощью компьютерного моделирования. В будущем возможность возникновения таких возмущений поможет связать между собой спиновые, магнитные и сверхпроводящие свойства этих материалов и объяснить их необычные свойства. https://nplus1.ru/news/2018/08/08/distorted-superconductors

06 марта 2018Физики из MIT выяснили, что "бутерброд" из двух слоев графена, если скрутить его под определенным углом, одновременно приобретает и изолирующие, и сверхпроводящие свойства, между которыми можно легко переключаться. Теперь можно будет использовать графен в качестве платформы для изучения необычных форм сверхпроводимости. Подобные же структуры можно использовать для создания сверхпроводящих транзисторов, которые можно будет легко включать и выключать, превращая их из изолятора в сверхпроводник и наоборот. Это создает массу новых возможностей для создания новых квантовых устройств.   https://ria.ru/science/20180305/1515794222.h

31 мая 2017 "Наука и Технологии. Астрономия и Космонавтика" - Группе российских и японских ученых впервые удалось синтезировать квантовый металл. Двумерное соединение может служить как изолятором, так и сверхпроводником. Получившийся материал напоминает тонкую пленку из двухслойного таллия, нанесенного на кремниевую основу. На свойства материала влияет магнитное поле и температура. Под воздействием сильного магнитного поля он становится изолятором, а под воздействием слабого – сверхпроводником. Теоретически ученые уже давно предполагали вероятность такого материала, но создать его получилось только теперь. В дальнейшем этот опыт поможет создать сверхпроводящий материал, работающий при комнатной температуре.

История сверхпроводимости, достижения и сложности

29 августа 2018 - В 1911 году голландский физик Хейке Камерлинг-Оннес впервые обнаружил, что при понижении температуры ртути до –270°С ее сопротивление резко падает в 10 000 раз. Открытие сверхпроводимости  могло оказать революционное влияние на экономику. Например, потери на нагрев проводов в линиях электропередач приводит к потере 5–15% энергии при ее передаче от производителей к потребителям. Нагрев зависит от электрического сопротивления материалов: если его уменьшить в тысячи раз, то и потерь можно будет избежать. Однако достижение столь низкой температуры требовало столь дорогой инфраструктуры, что ученые принялись искать материалы, требующие менее глубокого охлаждения. За последние 100 лет ученым удалось найти вещества, которые теряют сопротивление при более высоких температурах. Фундаментальный прорыв произошел в 1986 году, когда сотрудники IBM Карл Мюллер и Георг Беднорц обнаружили материал, становящийся сверхпроводником при температуре на целых 35 градусов выше абсолютного нуля. Авторы открытия получили Нобелевскую премию, а теоретики засели за разработку теории принципиально нового явления — высокотемпературной сверхпроводимости. Эта работа до сих пор не закончена, а потому высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) у новых материалов обнаруживается по-прежнему едва ли не наугад. Ученые отмечают, что известные физические законы не ограничивают максимальную температуру для сверхпроводников, поэтому они продолжают свои поиски. Сейчас существуют материалы, достигающие ВТСП при температуре жидкого азота (–196°С). Жидкий азот обходится существенно дешевле жидкого гелия, применявшегося Камерлинг-Оннесом, однако его применение все равно требует особого оборудования. ВТСП уже позволила в специальных случаях применять сверхпроводимые вещества для передачи энергии, удешевила сверхчувствительные сенсоры, позволила создать поезда-«маглевы», разгоняющиеся до 400-600 км/ч благодаря тому, что они не касаются рельс (сверхпроводящие материалы выталкиваются магнитным полем). Но повсеместное применение сверхпроводников будет возможно, если для их получения не придется создавать специальную инфраструктуру. «Не так давно была обнаружена сверхпроводимость при 203 К (-70°С), что очень много. Она возникает под огромным давлением, что не позволит ее применить в практических решениях. Однако все это показывает, что получить сверхпроводимость при высоких температурах возможно, и надо лишь искать», — объяснил Forbes профессор Алексей Цвелик из Брукхейвенской национальной лаборатории. Он добавил, что самыми интересными считает сверхпроводники на основе окиси меди, потому что они показывают много других интересных эффектов помимо сверхпроводимости, которые еще только ждут теоретического описания. http://www.forbes.ru/tehnologii/366079-vysokotemperaturnyy-skandal-deyst...

25 февраля 2019
User Image4teller(85)%
Группа ученых, работающих на ВМФ США, разработала сверхпроводник, который работает при комнатной температуре и изменит компьютерные системы будущего. Первый, который не нужно охлаждать или подвергать давлению. Впрочем, конкретных цифр в патентной заявке маловато. Комнатный сверхпроводник — это материал, способный проявлять сверхпроводящие свойства при температуре около 25 градусов Цельсия. Обычно они работают в условиях, близких к абсолютному нулю, а самый «теплый», из сульфида водорода, — при минус 70 градусах Цельсия. Появление доступных высокотемпературных сверхпроводников преобразит всю нашу жизнь — энергетику, компьютеры, транспорт. Согласно поданной заявке, изготовить высокотемпературный сверхпроводник можно при помощи проволоки, сердечник которой состоит из диэлектрика, а покрытие — из цирконата-титаната свинца, нанесенного методом вакуумного выпаривания с лондоновской глубиной проникновения и поляризацией после нанесения, пишет Phys.org. Расположенная вокруг покрытия электромагнитная катушка, если активировать ее импульсным током, вызывает нелинейную вибрацию, что позволяет добиться сверхпроводимости при комнатной температуре. «Эта концепция обеспечивает передачу электрической энергии без каких-либо потерь и демонстрирует оптимальное управление тепловым режимом (без рассеяния тепла), — говорится в патенте, — что приводит к возможности проектирования и разработки новых устройств генерации и сбора энергии с огромной пользой для человечества».
13 декабря 2018
User Image4teller(85)%
Работу возглавил Михаил Еремец, физик из Института химии Макса Планка (Германия), который в 2014 году установил предыдущий рекорд высокотемпературной сверхпроводимости на уровне 203 Кельвинов (минус 70° С). Немецкие ученые утверждают, что достигли нового рубежа сверхпроводимости. Согласно их статье, они добились течения электрического тока без сопротивления при самой высокой температуре: всего 250 Кельвинов, или минус 23° С. Несмотря на то что сверхпроводящий материал команды еще не проверен, шансы на обновление результата достаточно велики. Исследование доступно на сайте arxiv.org. Сверхпроводимость, впервые обнаруженная в 1911 году, вызывает большой интерес среди ученых. Обычно поток электрического тока сталкивается с определенной степенью сопротивления — подобно тому, как сопротивление воздуха создает помехи движущемуся объекту. Чем выше проводимость материала, тем меньше электрическое сопротивление, следовательно, ток может течь более свободно. Однако при низких температурах в некоторых материалах происходит нечто странное. Сопротивление снижается до нуля, и ток течет беспрепятственно. Возникает эффект Мейснера — полное вытеснение магнитного поля из объема проводника, — и материал переходит в сверхпроводящее состояние. Достижение сверхпроводимости при комнатной температуре, то есть выше нуля градусов по Цельсию, считается главной целью для ученых, ведь такой результат произвел бы революцию в электрической эффективности, значительно улучшив электрические сети, высокоскоростную передачу данных и электродвигатели. Над этим работают многие лаборатории по всему миру, время от времени они сообщают об успешных результатах, которые затем, однако, не проходят тесты на воспроизводимость. Еремец с коллегами достигли предыдущего рекорда по высокотемпературной сверхпроводимости, используя сероводород. В новом исследовании использовался другой материал — гидрид лантана (LaH10), — находящийся под давлением около 170 гигапаскалей, что сравнимо с условиями в центре земного ядра. В этом году команда сообщала, что достигла сверхпроводимости при использовании этого материала при 215 Кельвинов (минус 58,15° C, минус 72° F), и теперь, всего через несколько месяцев, они улучшили этот результат. Новая температура в 250 Кельвинов, или минус 23° C, составляет почти половину средней зимней температуры на Северном полюсе (минус 40° C). «Этот скачок на 50 Кельвинов, по сравнению с предыдущим критическим значением температуры, указывает на реальную возможность достижения сверхпроводимости при комнатной температуре (то есть при 273 Кельвинах) в ближайшем будущем", — уверены авторы работы. Существует три теста, которые считаются золотым стандартом для сверхпроводимости — из них команда пока достигла только двух: падение сопротивления ниже критического температурного порога и замена элементов в материале более тяжелыми изотопами для наблюдения соответствующего падения температуры сверхпроводимости. Третий — это эффект Мейснера, и ученые пока не наблюдала этого явления, так как их материал имеет диаметр всего несколько миллиметров и расположен внутри алмазной капсулы под высоким давлением. Однако переход к сверхпроводимости оказал влияние и на внешнее магнитное поле, что, хоть пока и не может считаться подтверждением эффекта, тем не менее выглядит достаточно многообещающе.
Существующие похожие прогнозы
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Учёные из РАН нашли способ изготовления микроскопического двигателя внутреннего сгорания, способный уместиться в смартфон, ноутбук и даже медицинский микрочип
62%
38%
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Разработку представила команда из института Fraunhofer IIS. По словам создателей, она позволит не только разнообразить игровые впечатления, но и пригодится для учёбы
48%
52%
Примерно
1 января 2040
прогноз сбудется
Техника и наука
Мэрия города Рейкъявик, что в Исландии, уже предпринимает весомые меры по улучшению атмосферы планеты. Когда вся страна наконец прибегнет к этому - вопрос времени
64%
36%
Примерно
20 февраля 2039
прогноз сбудется
Техника и наука
Агентство DARPA работает над внедрением искусственного интеллекта в нейронные интерфейсы, чтобы дать людям возможность управлять машинами силой мысли.
0%
100%
Примерно
18 октября 2044
прогноз сбудется
Техника и наука
Вода в лунной мантии могла появиться еще на ранних этапах формирования спутника, отметил геолог Университета Брауна Ральф Милликен
51%
49%
Примерно
7 ноября 2019
прогноз сбудется
Техника и наука
Такие планы озвучивал Илон Маск. Они являются естественным продолжением текущей стадии развития компании, и приближают мечту основателя - колонизацию Марса
+ 1 обоснований
60%
40%
Когда-нибудь
прогноз сбудется
Техника и наука
Одним из главных преимуществ полетов на такой высоте является существенная экономия топлива, поскольку атмосфера там более разряжена.
52%
48%
Примерно
31 декабря 2024
прогноз сбудется
Техника и наука
Их разработкой на конкурсной основе займутся четыре ведущих университета США, а в случае успеха можно будет говорить о революции в деле ремонта трубопроводов.
Не позднее
1 января 2020
прогноз сбудется
Техника и наука
Здесь очень уместно сравнение с видеомагнитофонами: это были механически сложные устройства.. Как только появились DVD, где механики почти не было, ловкие китайцы почти сразу накупили...
+ 1 обоснований
58%
42%
(+1)
(+1)
Примерно
30 октября 2025
прогноз сбудется
Техника и наука
Такой прогноз следует из исследования «Мобильная экономика: Россия и СНГ 2018», подготовленного Ассоциацией GSMA
+ 1 обоснований
49%
51%
(+1)

Политика:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Технологии:    2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Экономика:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Общество:      2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

Медицина:        2016    2017    2018    2019    2020    2021    2022    2023    2024    2025    2026    2027    2028    2029    2030-е    2040-е    2050-е    2060-е    Избранное 

 

С помощью поиска можно найти прогнозы по любым темам

ic-share