Selama lebih dari satu abad, para ilmuwan telah berusaha untuk mendapatkannya Cawan suci bahan: superkonduktor suhu kamarbahan yang dapat membawa muatan listrik tanpa hambatan, yang akan merevolusi lanskap energi seperti yang kita kenal.

Minggu ini, sebuah tim dari University of Rochester mengklaim telah menemukan materi semacam itu, meskipun ada keraguan dari beberapa anggota komunitas ilmiah. Pencarian baru diterbitkan di alam. Inilah yang harus Anda ketahui tentang bendera.

Apa itu superkonduktor pada suhu kamar?

Mengembangkan superkonduktor suhu ruangan adalah tujuan mulia dalam fisika, di sana Cari tahu apa itu materi gelap Dan Apa yang bertanggung jawab atas percepatan perluasan alam semesta. Superkonduktor mentransmisikan arus listrik tanpa hambatan, yang berarti tidak ada kehilangan energi karena listrik dikirim dari titik A ke titik B. Tapi superkonduktor saat ini membutuhkan suhu yang sangat dingin dan tekanan tinggi untuk beroperasi, membuatnya tidak praktis di mana pun di luar laboratorium swasta.

Jika mereka dapat beroperasi pada suhu kamar, bahan superkonduktor tidak akan bermigrasi ke dunia eksperimen dan dapat diintegrasikan ke dalam infrastruktur energi dunia.

Tetapi sejak ditemukannya superkonduktivitas pada tahun 1911, sains tidak mampu menguraikan superkonduktivitas suhu ruangan. Fisikawan telah menyodok dan mendorong superkonduktor dari berbagai jenis –Lantanum hidrida yang didinginkan Dan Hidrogen sulfida dengan bau belerang, misalnya – tidak berhasil. Bahan-bahan ini superkonduktor, tetapi hanya pada suhu dan tekanan yang tidak masuk akal yang tidak praktis dalam elektronik dunia nyata.

Pencarian untuk superkonduktor suhu ruangan yang sempurna membuat para ilmuwan material, insinyur, dan fisikawan membolak-balik berbagai hidrida, mencari satu yang tidak memerlukan kondisi menantang seperti itu untuk mengerjakan keajaiban resistansi nolnya.

Apa yang dilakukan Universitas Rochester tim capai?

Senyawa terbaru pada blok pemotong superkonduktor adalah lutetium hydride, yang ditemukan para ilmuwan di University of Rochester berubah menjadi superkonduktor pada suhu 69 derajat Fahrenheit pada tekanan 10 kilobars (145.000 psi). Sebagai referensi, tekanan di permukaan laut sekitar 15 psi, sedangkan di dasar Palung Mariana sekitar 16.000 psi, Menurut NOAA.

Jelas, 145.000 psi masih berupa file banyak tekanan. Tapi itu dua urutan besarnya kurang dari yang dibutuhkan sebelumnya untuk menginduksi superkonduktivitas di lab tim, menurut University of Rochester. meluncurkan.

Menurut Ranga Dias, seorang insinyur mesin di University of Rochester yang membuat penemuan di labnya, “Kami pikir kami sekarang berada di era superkonduktivitas modern.”

Tetapi anggota lain dari bidang Dias skeptis. Kertas 2020 diterbitkan di Alam oleh tim termasuk Dias, mengklaim mencapai superkonduktivitas suhu kamar dalam hidrida karbon-sulfur, dan telah menerima beberapa pembaruan terkait tanggal dan data di dalamnya. Lalu, di Artikel ‘Emerging Issues’ diterbitkan di Nature pada Agustus 2021Dua fisikawan yang tidak terafiliasi dengan makalah Dias membantah klaim tersebut, mendalilkan bahwa fenomena yang terkait dengan superkonduktivitas sebenarnya tidak terkait dengan keadaan materi yang dibanggakan.

Pada September 2022, makalah asli tim Dias ditarik. Tetapi makalah baru telah melewati rintangannya (setidaknya cukup untuk menerbitkannya, tetapi juga karya yang sekarang ditarik kembali).

Menurut The New York TimesDalam kesalahan langkah sebelumnya, Dias menyematkan bahasa kata demi kata dari risalah sarjana lain ke dalam risalahnya sendiri, sebuah peristiwa yang diceritakan Dias dalam kutipan yang terlupakan.

Dalam percobaan terbaru, tim mengumpulkan campuran gas 99% hidrogen dan 1% nitrogen dan menempatkan gas tersebut di dalam ruangan yang berisi lutetium, logam tanah yang sangat langka. Mereka membiarkan gas dan logam bereaksi selama beberapa hari pada suhu 392 Fahrenheit. Senyawa yang dihasilkan bersinar biru.

Mereka menekan senyawa ini ke dalam sel berlian (Logam paling keras, menjadikannya fitur reguler dalam eksperimen di mana Anda ingin memeras, memeras, atau memeras limbah dari sesuatu). Saat ditekan di antara berlian, senyawa yang dibuat di lab Dias berubah dari biru menjadi merah muda cerah. Itu telah menjadi superkonduktif.

Jika hasil percobaan baru dapat direproduksi oleh tim lain, ini bisa menjadi momen yang menyenangkan dalam perburuan unobtainium dalam ilmu material: pengubah permainan listrik sejati.

Namun untuk saat ini, pencarian Holy Grail terus berlanjut. Seberapa dekat komunitas ilmu material untuk menemukan penjelasannya? Tetapi mengisi daya superkonduktor semacam itu tidak akan terjadi tanpa hambatan.

Lebih lanjut: Pencarian bahan yang paling sulit dipahami dalam fisika