電気は、新しい電化製品や通信の高速化など、多くのイノベーションを可能にすることで世界を変えてきました。 超伝導体は再びすべてに革命を起こす可能性があります: 物理学者だけがそれらを実用的にする方法を理解できれば。
La 超伝導
これは、材料が電流に抵抗しなくなったときに発生します。 言い換えれば、それは摩擦のない電気です。 この簡単で抵抗のない流れを促進する材料は、超伝導体と呼ばれます。
最も工業化された国で生成された電力の 5% が送配電で浪費され、消費者は毎年数百億ユーロの損失を被っています。
電気
電子がある原子から別の原子に流れるときに生成されます。 現在、日常生活は電気によって支えられており、多くの抵抗を克服しなければなりません。 この抵抗により、銅線などの一般的な導体は、電子が移動するたびにエネルギーを失います。 この非効率性は、放出された熱の形で発生します。
この抵抗は、ラップトップが過熱し、バッテリーが切れ、電球が切れた場合に発生します。
しかし、超伝導体 (電子が移動してもエネルギーを失わない材料) を使用すると、すべての電気デバイス (および電気グリッド全体) の効率が大幅に向上します。
超伝導体、岩の上の不思議
実際、今日すでに超伝導体があります。 それらのほとんどは、MRIなどの病院のボディスキャナーに電力を供給するために使用されます。
しかし、今日の超伝導は、材料を極低温に冷却することに依存しており、ほとんどの場合、凍結します。 明らかな理由で、これは携帯電話やパーソナルコンピュータには確かに実用的ではありません。
ホットなもの
超伝導体の広範な商業的可能性を解き放ちたいのであれば、温度を上げる必要があります。 科学者たちは何十年もの間、室温での超伝導を探してきました。
昨年末、彼らはそれを発見しました。
2020 年 XNUMX 月、ロチェスター大学の科学者は 発表しました 水素、硫黄、炭素からなる材料で、わずか10℃で超伝導を実現しました。
以前は、13年の超電導の最高温度は-2018°Cでした。
「10年、15年後、私たちはおそらく別の世界を見るでしょう。」
わずか XNUMX 年間で、科学は低体温での作業から穏やかで穏やかな秋の日に変わりました。
ランガ・ディアス研究を主導した機械エンジニアである は、これがターニングポイントだったと考えています。
これは本当に技術の面で全世界をひっくり返すことができます。 これが、多くの研究者がそれを実現するために全力を尽くしている理由です。 10、15年後には、おそらく別の世界が見えるでしょう。
ランガ・ディアス
何が足りないのですか？
室温で超伝導を実現するのは大変な作業ですが、温度の問題とほぼ同じくらい大きな問題があります。
超伝導体をそのような高温で機能させるために、ディアスと彼のチームは圧力をかけなければなりませんでした。 彼らは、地球の大気圧の267万倍以上である2ギガパスカルで材料を圧搾しなければなりませんでした。
「人々は常に室温での超伝導について話してきました」と彼は言います。 クリス・ピカード、ケンブリッジ大学の材料科学者。 「彼らは、それが起こったとき、私たちが非常に高いプレッシャーの下でそれをしたことをあまり評価していなかったかもしれません。」
この高圧要件により、超伝導体は今のところ実験室で室温に保たれます。
超電導体の未来
温度の問題が解決されたため、科学者たちは大気圧でも動作できる超伝導体を探しています。
このタイプの超伝導体を見つけることは、現時点では夢のように思える多くの商業的選択肢を開くでしょう。MRIはより強力になり、医師が病気を早期に診断するのに役立つ可能性があります。 量子コンピューターは大衆市場に到達するでしょう：私たちのすべての電気機器はより速くそしてより長寿命になるでしょう。
科学者はコンピューター計算を使用して研究を導きます。 これらの計算は、探している材料の構造と特性を決定するのに役立ちます。
ポール・チューヒューストン大学のテキサス超伝導センターの創設者兼主任科学者である博士は、この技術の大きな可能性を信じています。 そして彼は正しい。
