Chemicy z UW na tropie nowych nadprzewodników
Chemicy z Uniwersytetu Warszawskiego szukają materiałów, które mogłyby znaleźć zastosowanie jako nadprzewodniki. Znaleźli już kandydatów: wyższe fluorki srebra. Nowe rodzaje nadprzewodników mogłyby znacznie zmniejszyć koszty transportu prądu elektrycznego.
Na UW zakończył się dotyczący nadprzewodnictwa projekt realizowany przez prof. Wojciecha Grochalę w ramach programu TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Na badania zespół otrzymał ok. 1,8 mln zł- poinformowała Olga Basik z Biura Prasowego UW.
Obecnie przy transporcie prądu elektrycznego, gdzie wykorzystuje się zwykłe materiały takie jak aluminium, tracimy nawet do 40 proc. prądu - tak jest w przypadku motoru elektrycznego, a w liniach przesyłowych wysokiego napięcia do 30 proc.
"Gdyby udało się transportować prąd materiałami nadprzewodzącymi w temperaturze pokojowej, zredukowalibyśmy te straty do zera – mówi prof. Wojciech Grochala, kierownik projektu. – Byłaby to niewiarygodna oszczędność. W skali Polski kilkanaście miliardów dolarów rocznie, czyli wysokość naszej dziury budżetowej. Oczywiście trzeba się liczyć z wysokim kosztem wyprodukowania tych materiałów i zastąpienia starych uzwojeń nowymi, ale później w bardzo długiej perspektywie czasowej nie musielibyśmy ponosić strat energii".
Nadprzewodnictwo można wykorzystać też np. przy budowie szybszych procesorów terahercowych oraz pociągów poruszających się na poduszce magnetycznej. Takie lewitujące pociągi w Japonii osiągają już prędkość ponad 500 km/h.
Problemem jest jednak to, że na razie, aby zaobserwować nadprzewodnictwo, potrzebne są bardzo niskie temperatury. Stopy metali nadprzewodnikami stają się zwykle dopiero zanurzone w ciekłym helu (temperatura poniżej minus 260 st. C). Jedynymi związkami, które są nadprzewodnikami w temperaturze tak "wysokiej", jak temperatura ciekłego azotu (ok. minus 200 st. C), są domieszkowane tlenki miedzi. "Niezwykle ważne jest zademonstrowanie, że takich materiałów może być więcej" - wyjaśnia Grochala.
Prace zespołu z UW skupiły się na badaniach fluorków srebra - analogów tlenków miedzi. Te związki srebra, zaraz po tlenkach miedzi mają największą siłę oddziaływań magnetycznych. "+Spinowe magnesiki+ na atomach srebra komunikują się ze sobą z wielką energią" - wyjaśnia prof. Grochala.
W ciągu czterech lat naukowcy zajmowali się 20 związkami chemicznymi, ale tylko dwa z nich miały właściwości niezbędne przy wygenerowaniu nadprzewodnictwa.
Chemik wyjaśnia, że badane przez jego zespół związki są dopiero prekursorami nadprzewodników. Aby mogły działać jak nadprzewodnik, należy je domieszkować, a więc wprowadzić do ich struktury jony czy atomy, które całkowicie zmienią ich właściwości. Domieszkowanie działało w przypadku tlenków miedzi. Jednak na razie zespołowi z UW fluorków srebra nie udało się domieszkować - na razie nie da się więc sprawić, żeby zachowywały się jak nadprzewodniki.
Badania chemików będą kontynuowane w kolejnych latach. Grupa prof. Grochali w dwóch konkursach prowadzonych przez Narodowe Centrum Nauki otrzymała ok. 2 mln zł. Naukowcy prowadzić będą badania nad nadprzewodnictwem, podejmą kolejne próby domieszkowania, a także zajmą się wykorzystaniem wybranych związków srebra w spintronice, czy w eksperymentach wysokociśnieniowych.
Źródło: www.pap.pl
Na UW zakończył się dotyczący nadprzewodnictwa projekt realizowany przez prof. Wojciecha Grochalę w ramach programu TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Na badania zespół otrzymał ok. 1,8 mln zł- poinformowała Olga Basik z Biura Prasowego UW.Obecnie przy transporcie prądu elektrycznego, gdzie wykorzystuje się zwykłe materiały takie jak aluminium, tracimy nawet do 40 proc. prądu - tak jest w przypadku motoru elektrycznego, a w liniach przesyłowych wysokiego napięcia do 30 proc.
"Gdyby udało się transportować prąd materiałami nadprzewodzącymi w temperaturze pokojowej, zredukowalibyśmy te straty do zera – mówi prof. Wojciech Grochala, kierownik projektu. – Byłaby to niewiarygodna oszczędność. W skali Polski kilkanaście miliardów dolarów rocznie, czyli wysokość naszej dziury budżetowej. Oczywiście trzeba się liczyć z wysokim kosztem wyprodukowania tych materiałów i zastąpienia starych uzwojeń nowymi, ale później w bardzo długiej perspektywie czasowej nie musielibyśmy ponosić strat energii".
Nadprzewodnictwo można wykorzystać też np. przy budowie szybszych procesorów terahercowych oraz pociągów poruszających się na poduszce magnetycznej. Takie lewitujące pociągi w Japonii osiągają już prędkość ponad 500 km/h.
Problemem jest jednak to, że na razie, aby zaobserwować nadprzewodnictwo, potrzebne są bardzo niskie temperatury. Stopy metali nadprzewodnikami stają się zwykle dopiero zanurzone w ciekłym helu (temperatura poniżej minus 260 st. C). Jedynymi związkami, które są nadprzewodnikami w temperaturze tak "wysokiej", jak temperatura ciekłego azotu (ok. minus 200 st. C), są domieszkowane tlenki miedzi. "Niezwykle ważne jest zademonstrowanie, że takich materiałów może być więcej" - wyjaśnia Grochala.
Prace zespołu z UW skupiły się na badaniach fluorków srebra - analogów tlenków miedzi. Te związki srebra, zaraz po tlenkach miedzi mają największą siłę oddziaływań magnetycznych. "+Spinowe magnesiki+ na atomach srebra komunikują się ze sobą z wielką energią" - wyjaśnia prof. Grochala.
W ciągu czterech lat naukowcy zajmowali się 20 związkami chemicznymi, ale tylko dwa z nich miały właściwości niezbędne przy wygenerowaniu nadprzewodnictwa.
Chemik wyjaśnia, że badane przez jego zespół związki są dopiero prekursorami nadprzewodników. Aby mogły działać jak nadprzewodnik, należy je domieszkować, a więc wprowadzić do ich struktury jony czy atomy, które całkowicie zmienią ich właściwości. Domieszkowanie działało w przypadku tlenków miedzi. Jednak na razie zespołowi z UW fluorków srebra nie udało się domieszkować - na razie nie da się więc sprawić, żeby zachowywały się jak nadprzewodniki.
Badania chemików będą kontynuowane w kolejnych latach. Grupa prof. Grochali w dwóch konkursach prowadzonych przez Narodowe Centrum Nauki otrzymała ok. 2 mln zł. Naukowcy prowadzić będą badania nad nadprzewodnictwem, podejmą kolejne próby domieszkowania, a także zajmą się wykorzystaniem wybranych związków srebra w spintronice, czy w eksperymentach wysokociśnieniowych.
Źródło: www.pap.pl
Tagi: chemia, fnp, uw, nadprzewodniki, lab, laboratorium, laboratoria
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje