Supergeleiding bij kamertemperatuur gevonden in grafietkorrels

Hier is een interessant recept. Neem een ​​lepel grafietpoeder en roer dit door een glas water. Laat 24 uur op kamertemperatuur staan ​​en filtreer vervolgens het poeder. Bak ten slotte een nacht op 100 graden C en laat afkoelen.

En voila! Een materiaal dat supergeleidend is bij meer dan 300 kelvin – kamertemperatuur. Dat is althans de bewering vandaag van Pablo Esquinazi en vrienden van de Universiteit van Leipzig in Duitsland.

Als dat te mooi klinkt om waar te zijn, is het de moeite waard om de claim in meer detail te bekijken, aangezien er meer dan een paar kanttekeningen zijn.

Ten eerste is dit geen conventioneel bulkmateriaal. De claim uit Duitsland is dat de supergeleiding optreedt op het grensvlak tussen grafietkorrels nadat ze zijn uitgedroogd.

Dus dat is een oppervlakte-effect waarbij slechts een kleine fractie van de totale massa koolstof in het poeder betrokken is - slechts 0,0001 procent van de massa, volgens Esquinazi en co.

Bovendien is het effect duidelijk kwetsbaar. Esquinazi en co zeggen dat de supergeleiding verdwijnt als het behandelde poeder tot pellets wordt geperst.

Dus alles wat de supergeleiding mogelijk maakt op de korrelinterfaces, wordt vernietigd wanneer de korrels tegen elkaar worden gedrukt.

Ten slotte is het experimentele bewijs eerder verleidelijk dan definitief. In normale omstandigheden vereisen claims voor supergeleiding drie verschillende bewijslijnen. Ten eerste is er nul weerstand. Ten tweede is er het Meissner-effect waarbij het monster een extern magnetisch veld reflecteert. En tot slot moet er bewijs zijn van een supergeleidende faseovergang, zoals een plotselinge verandering in de magnetische eigenschappen van het materiaal wanneer supergeleiding optreedt.

Het is dit laatste effect dat Esquinazi en co bespreken in hun paper. Ze zeggen dat de magnetische eigenschappen van het materiaal, zoals het magnetische moment, veranderen op een manier die consistent is met de aanwezigheid van supergeleidende wervels.

Ze wijzen erop dat een soortgelijk effect optreedt in andere granulaire supergeleidende oxiden. En ze zeggen ook dat soortgelijke effecten de afgelopen 40 jaar verschillende keren zijn waargenomen in op koolstof gebaseerde materialen.

Deze jongens veronderstellen dat het water het grafietoppervlak dopt met waterstof en dit speelt een rol bij het aan elkaar koppelen van de korrels. Dit, zeggen ze, verklaart de supergeleiding en waarom het persen van graan de bindingen tussen hen verbreekt.

Dat is interessant, maar geenszins een slam dunk. Het is echter waarschijnlijk dat het een vlaag van werk zal veroorzaken om de eigenschappen van geweekt grafiet in meer detail te onderzoeken.

Esquinazi heeft de supergeleidende eigenschappen van individuele granen niet kunnen meten. Dus dat zal een prioriteit zijn bij toekomstige werkzaamheden. Natuurkundigen zullen bewijs willen zien van nulgeleiding en het Meissner-effect in deze deeltjes.

Daarna is het zaak om de structuur van de supergeleidende koolstof en de rol die waterstof speelt (of helemaal niet) uit te werken.

Esquinazi en co wijzen op de mogelijkheid dat sommigen de verhoging van de supergeleidende temperatuur van bepaalde materialen leuk vinden nadat ze in alcohol waren gedrenkt, een bevinding die we eerder dit jaar bespraken.

Ten slotte is het moeilijk voor te stellen dat supergeleidende korrels op de lange termijn veel nut zullen hebben, dus zullen natuurkundigen een manier willen vinden om het effect in een bulkmateriaal te reproduceren, bijvoorbeeld langs een draad.

Er is dus genoeg werk voor de boeg. Het is opmerkelijk dat Esquinazi en co hebben gewacht tot hun werk is gepubliceerd in een peer-reviewed tijdschrift voordat ze hun papier op de arXiv plaatsen.

Dat zou natuurkundigen het vertrouwen moeten geven dat hier iets na te streven is. En natuurlijk zijn de implicaties en beloningen potentieel enorm, wat een extra stimulans geeft.

Esquinazi en co zijn zich daar duidelijk van bewust. Ze eindigen hun paper als volgt: de algemene resultaten geven aan dat supergeleiding bij kamertemperatuur haalbaar lijkt en dat de hier gebruikte of vergelijkbare methoden de weg kunnen banen voor een nieuwe generatie supergeleidende apparaten met onverwachte voordelen voor de samenleving.

We zullen kijken.

Referentie: arxiv.org/abs/1209.1938 : Kan Doping Graphite Supergeleiding bij kamertemperatuur activeren? Bewijs voor korrelige supergeleiding bij hoge temperatuur in met water behandeld grafietpoeder

zich verstoppen