Ученые сделали сверхпроводник из растворителя

Исследователи из Университета штата Вашингтон в Пуллмане в ходе опытов превратили распространенный неметаллический растворитель в сверхпроводник, способный передавать электричество без сопротивления характерного для обычных проводников.

Новое открытие, как предполагают разработчики, привлечет внимание физиков, химиков и других ученых. Область использования сверхпроводников весьма широка: производство мощных электромагнитов, электромобилей, устройств накопления и систем эффективной передачи энергии.

Три года назад профессор химии Чун-Шик Ю (Choong-Shik Yoo), разработчик нового сверхпроводника из растворителя, уже использовал сверхвысокое давление аналогичное тому, что отмечается глубоко под землей, для превращения белого кристаллического сахара в "супербатарею". По словам ученого, получилась "самая сжатая форма хранения энергии, если не считать ядерную энергию".

На этот раз профессор Ю показал, как жидкий сероуглерод под воздействием высокого давления и холода начинает вести себя как металл, приобретая такие свойства как магнетизм, высокая плотность энергии, а также сверхтвердость, когда молекулы собираются в трехмерную структуру, подобную той, что у алмазов.

Как правило, в неметаллических веществах молекулы находятся слишком далеко друг от друга - в три раза дальше, чем молекулы в металле, - и поэтому электрическая энергия не может пройти через них. Но Ю и его коллеги сжали растворитель алмазным прессом до 50 000 атмосфер (эквивалентно давлению на глубине 965 км под землей) и охладили его до -266,6 градусов Цельсия.

Давление и температура не только приблизили молекулы сероуглерода, но и заставили их собраться в решетчатую структуру, в которой природное колебание молекул помогает электронам продвигаться без сопротивления сверхпроводника.

Новое исследование обеспечивает новое понимание того, как работает сверхпроводимость в нетрадиционных материалах - процесс, который интересует ученых в течение последних десятилетий. Эти нетрадиционные материалы, как правило, состоят из атомов с более низкими атомными весами, который позволяет им вибрировать на более высоких частотах. Эти свойства позволяют нетрадиционным материалам быть потенциально пригодными для использования в качестве сверхпроводника при более высоких температурах.

Профессор Ю признает, что электронные материалы не планируется охлаждать до абсолютного нуля или подвергать экстремальному давлению. Однако его работа может указать путь к созданию аналогичных свойств в обычных условиях.