Главная / Технологии / Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Создан загадочный материал, способный к сверхпроводимости при комнатной температуре до 15 °C.

С момента своего открытия, более века назад, сверхпроводимость стала играть важную роль во многих современных технологиях, таких как поезда на магнитной подушке или МРТ-сканирование.

Исследователи экспериментируют со сверхпроводниками и в высокопроизводительных генераторах для ветряных турбин. Но их применяемость все еще ограничена необходимостью громоздкой криогеники. Обычные сверхпроводники работают при атмосферном давлении, но только при очень низких температурах. Даже самые сложные из них — керамические материалы на основе оксида меди — работают только при температуре ниже -140 ° C. Сверхпроводники, работающие при комнатной температуре, могут иметь большое технологическое влияние, например, в электронике, которая работает быстрее без перегрева.

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Физик Ранга Диас из Рочестерского университета в Нью-Йорке вместе с Саламатом и другими сотрудниками поместил смесь углерода, водорода и серы в микроскопическую нишу, которую они вырезали между кончиками двух алмазов. Затем они инициировали химические реакции в образце с помощью лазерного излучения и наблюдали, как формируется кристалл. Когда была снижена экспериментальная температура, сопротивление току, проходящему через материал, упало до нуля, указывая на то, что образец стал сверхпроводящим. Затем ученые увеличили давление и обнаружили, что этот переход происходит при все более высоких температурах.

Новое исследование, опубликованноевжурнале Nature14 октября, «кажется убедительным доказательством высокотемпературной проводимости», — говорит физик Михаил Еремец из Химического института Макса Планка в Майнце, Германия, — хотя он «хотел бы увидеть не только сырые данные».

Еремец добавляет, что это исследование развивает и подтверждает направление работы, начатое им в 2015 году, тогда его группа сообщилао первом высокотемпературном сверхпроводнике под высоким давлением — соединении водорода и серы, которое имело нулевое сопротивление до -70°C.

В 2018 году, соединенные подвысоким давлением водород и лантан показали сверхпроводимость при -13 °C .Но последний результат означает, что впервые такая сверхпроводимость была обнаружена в соединении трех элементов.

Материалы, которые обладают сверхпроводимостью при высоких, но не экстремальных давлениях, уже можно использовать, — говорит Мэддури Сомаязулу, специалист по материалам высокого давления из Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте, штат Иллинойс.Исследование показывает, что, «разумно выбрав третий и четвертый элементы» в сверхпроводнике, можно, в принципе, снизить его рабочее давление.

Эта работа также подтверждает сделанные несколько десятилетий назад предсказания физика-теоретика Нила Эшкрофта из Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, о том, что богатые водородом материалы могут иметь сверхпроводимость при температурах, намного превышающих возможные.

В настоящее время большая часть производимой энергии теряется в виде тепла из-за электрического сопротивления.

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

В США электрические сети теряют более 5% своей энергии в процессе передачи. Таким образом, устранение этой потери потенциально может сэкономить миллиарды долларов и повлиять на климат.

Ранга Диас из Университета Рочестера описывает сверхпроводимость при комнатной температуре как «святой Грааль» физики конденсированного состояния, в исследовании, опубликованном на этой неделе, его команда сделала значительный шаг к этой цели.Исследователи потратили годы на эксперименты с различными материалами в поисках сверхпроводников при комнатной температуре, таких как оксиды меди и химические вещества на основе железа и добились успеха именно с широко распространенным водородом.

«Чтобы иметь высокотемпературный сверхпроводник, вам нужны более прочные связи и легкие элементы», — говорит он.«Это два основных критерия.Водород — самый легкий материал, а водородная связь — одна из самых прочных».

Одним из недостатков этого подхода является то, что чистый водород может быть преобразован в металлическое состояние только при чрезвычайно высоких давлениях, поэтому команда вместо этого обратилась к альтернативным материалам, которые богаты водородом, но сохраняют желаемые сверхпроводящие свойства и могут быть металлизированы при гораздо более низких давлениях.

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Магнит плавает над сверхпроводником, охлаждаемым жидким азотом. Исследователи обнаружили некоторые доказательства того, что кристалл испускает свое магнитное поле при температуре перехода, что является важным тестом на сверхпроводимость.

Формула сверхпроводящиго материала включает смесь водорода, углерода и серы, была использована для синтеза углеродсодержащего гидрида серы органического происхождения в исследовательском устройстве высокого давления, называемом ячейкой с алмазной наковальней.Этот углеродистый гидрид серы продемонстрировал сверхпроводимость при температуре около 14,5°C.

Однако, это свойство проявляется только при чрезвычайно высоком давлении в 267 миллиардов Паскалей, что примерно в миллион раз выше, чем типичное давление в шинах. Это явно ограничивает его практическую полезность.

Первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Когда ждать революцию в электросетях?

Лаборатория сверхпроводимости в Университете Рочестера, Нью-Йорк.

«Мы живем в обществе полупроводников, и с помощью такого рода технологий вы можете превратить общество в сверхпроводящее, где вам больше никогда не понадобятся такие вещи, как батареи», — говорит Ашкан Саламат из Университета Невады в Лас-Вегасе, соавтор исследования.

Исследователи говорят, что разработка способа производства сверхпроводящего материала при гораздо более низких давлениях будет ключом к производству его в полезных количествах по разумной цене.Они также отмечают, что точная настройка состава ингредиентов может обеспечить сверхпроводимость при еще более высоких температурах.

На видео показана камера внутри ячейки с алмазной наковальней, если смотреть в осевом направлении через верхний алмаз. Первоначально образец состоит из углерода и серы, он показан в виде черного порошка, находящегося в среде, богатой водородом. Образец имеет давление 4 ГПа и освещается 10 мВт лазерным светом с длиной волны 532 нм в течение нескольких минут, чтобы инициировать и завершить фотохимическую реакцию с образованием твердого вещества, образец выращен подобно монокристаллу.

Смотрите также

AMD покупает конкурента

AMD покупает конкурента

Американский производитель чипов AMD купит своего конкурента Xilinx за $35 млрд,Сделка будет полностью оплачена акциями AMD, закрыть ее планируют в конце 2021 г.

По условиям соглашения, акционеры Xilinx получат 1,7234 акции AMD за каждую акцию Xilinx, это примерно $143 за бумагу. После завершения сделки, им будет принадлежать 26% объединенной компании, которая будет стоить $135 млрд.

Руководить объединенной компанией будет гендиректор AMD Лиза Су. Гендиректор Xilinx Виктор Пэн займет пост президента, отвечающего за бизнес Xilinx и инициативы по стратегическому росту. Кроме того, как минимум два кресла в совете директоров AMD займут выходцы из Xilinx.

AMD покупает конкурента

AMD — один из крупнейших производителей центральных процессоров, графических процессоров, материнских плат и чипсетов для них. В частности, компания разрабатывает чипсеты для новых игровых консолей Xbox Series X и PlayStation 5. Сделка с Xilinx позволит AMD усилить борьбу с Intel за долю рынка чипов, используемых в дата-центрах,отмечаетFinancial Times.

На рынке чипов в последние месяцы было совершено несколько крупных сделок, напоминает газета: NVIDIA объявила о покупке Arm за $40 млрд, Analog Devices — о покупке Maxim Integrated Products примерно за $20 млрд. Эта череда сделок вызвана стремлением крупных производителей чипов расширить свой бизнес, чтобы доминировать в секторе 5G и «интернета вещей», а также продолжающимся переходом IT-индустрии к облачным вычислениям.

AMD покупает конкурента

Американский производитель чипов AMD купит своего конкурента Xilinx за $35 млрд,Сделка будет полностью оплачена акциями AMD, закрыть ее планируют в конце 2021 г.

По условиям соглашения, акционеры Xilinx получат 1,7234 акции AMD за каждую акцию Xilinx, это примерно $143 за бумагу. После завершения сделки, им будет принадлежать 26% объединенной компании, которая будет стоить $135 млрд.

Руководить объединенной компанией будет гендиректор AMD Лиза Су. Гендиректор Xilinx Виктор Пэн займет пост президента, отвечающего за бизнес Xilinx и инициативы по стратегическому росту. Кроме того, как минимум два кресла в совете директоров AMD займут выходцы из Xilinx.

AMD покупает конкурента

AMD — один из крупнейших производителей центральных процессоров, графических процессоров, материнских плат и чипсетов для них. В частности, компания разрабатывает чипсеты для новых игровых консолей Xbox Series X и PlayStation 5. Сделка с Xilinx позволит AMD усилить борьбу с Intel за долю рынка чипов, используемых в дата-центрах,отмечаетFinancial Times.

На рынке чипов в последние месяцы было совершено несколько крупных сделок, напоминает газета: NVIDIA объявила о покупке Arm за $40 млрд, Analog Devices — о покупке Maxim Integrated Products примерно за $20 млрд. Эта череда сделок вызвана стремлением крупных производителей чипов расширить свой бизнес, чтобы доминировать в секторе 5G и «интернета вещей», а также продолжающимся переходом IT-индустрии к облачным вычислениям.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

Google ежегодно выплачивает Apple от$8млрд до$12млрд вгод зато, что еёпоисковик устанавливается поумолчанию наiOS. Сделка стала одним изпредметов антимонопольного расследования,открытогоМинистерством юстиции США вотношении Google напрошлой неделе.

Apple активизировала разработку собственного поискового движка нафоне антимонопольного расследования американских властей вотношении Google,пишетFinancial Times.

Слухи отом, что уApple может появиться свой поисковик, появились вэтом августе: наэто указывало одно изизменений вiOS14. Компания начала выводить собственные поисковые результаты, анесгенерированные Google, идавать прямые ссылки насайты позапросам, заданным сдомашнего экрана iPhone.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

Кроме того, «яблочная» компания открыла вакансии посозданию «революционных поисковых технологий». 2,5 года назад Appleнанялакомпьютерного специалиста Джона Джаннандреа, который сейчас занимает пост старшего вице-президента поAI. Доэтого Джаннандреа восемь лет проработал вGoogle, втом числе над стратегиями применения искусственного интеллекта веёпоисковой системе.

Несколько дней назад New York Timesупоминал, что антимонопольное разбирательство США против Google может побудить Apple ускорить работу над фирменным поисковым сервисом.

Впоследние недели эксперты наблюдают повышенную активность веб-краулера Applebot. Это говорит отом, что компания собирает массивную базу интернет-страниц, необходимую для создания поисковика.Apple отказалась откомментариев.

Разработка домашней поисковой системы— вполне логичный шаг для Apple, которая предпочитает самостоятельно контролировать наиболее важные компоненты своих продуктов, отмечает издание. Уже больше десяти лет вкачестве поисковика наiPhone поумолчанию используется Google Search.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

В2014 году Googleплатилазаинтеграцию своего поискового движка вкачестве основного впродукты Apple $1млрд. Как сообщает NYT, в2017-м условия договорённости пересмотрели, аставки для Google завозможность быть поисковиком поумолчанию, втом числе наiPhone ивSiri, поднялись до$8-12млрд вгод.

Сделка наглядно иллюстрирует, что Google пытается незаконными методами сохранить свою монополию нарынке иподавить конкуренцию. Минюст утверждает, что гаджеты Apple дают около половины поискового трафика Google, накотором держится еёрекламный бизнес. Поэтому потерять такой крупный его источник для Google крайне нежелательно.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

Google ежегодно выплачивает Apple от$8млрд до$12млрд вгод зато, что еёпоисковик устанавливается поумолчанию наiOS. Сделка стала одним изпредметов антимонопольного расследования,открытогоМинистерством юстиции США вотношении Google напрошлой неделе.

Apple активизировала разработку собственного поискового движка нафоне антимонопольного расследования американских властей вотношении Google,пишетFinancial Times.

Слухи отом, что уApple может появиться свой поисковик, появились вэтом августе: наэто указывало одно изизменений вiOS14. Компания начала выводить собственные поисковые результаты, анесгенерированные Google, идавать прямые ссылки насайты позапросам, заданным сдомашнего экрана iPhone.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

Кроме того, «яблочная» компания открыла вакансии посозданию «революционных поисковых технологий». 2,5 года назад Appleнанялакомпьютерного специалиста Джона Джаннандреа, который сейчас занимает пост старшего вице-президента поAI. Доэтого Джаннандреа восемь лет проработал вGoogle, втом числе над стратегиями применения искусственного интеллекта веёпоисковой системе.

Несколько дней назад New York Timesупоминал, что антимонопольное разбирательство США против Google может побудить Apple ускорить работу над фирменным поисковым сервисом.

Впоследние недели эксперты наблюдают повышенную активность веб-краулера Applebot. Это говорит отом, что компания собирает массивную базу интернет-страниц, необходимую для создания поисковика.Apple отказалась откомментариев.

Разработка домашней поисковой системы— вполне логичный шаг для Apple, которая предпочитает самостоятельно контролировать наиболее важные компоненты своих продуктов, отмечает издание. Уже больше десяти лет вкачестве поисковика наiPhone поумолчанию используется Google Search.

Apple разрабатывает свою альтернативу поисковику Google

В2014 году Googleплатилазаинтеграцию своего поискового движка вкачестве основного впродукты Apple $1млрд. Как сообщает NYT, в2017-м условия договорённости пересмотрели, аставки для Google завозможность быть поисковиком поумолчанию, втом числе наiPhone ивSiri, поднялись до$8-12млрд вгод.

Сделка наглядно иллюстрирует, что Google пытается незаконными методами сохранить свою монополию нарынке иподавить конкуренцию. Минюст утверждает, что гаджеты Apple дают около половины поискового трафика Google, накотором держится еёрекламный бизнес. Поэтому потерять такой крупный его источник для Google крайне нежелательно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *