يكتشف العلماء مادة فائقة التوصيل يمكنها إحداث ثورة كاملة في الطاقة

اكتشف العلماء مادة جديدة يمكن ضبطها لتغيير العالم بأسره.

يقول الباحثون إنهم صنعوا مادة فائقة التوصيل تعمل في درجات حرارة وضغط منخفضين بما يكفي لاستخدامها فعليًا في المواقف العملية.

إنها تصل إلى اختراق ظل العلماء يطاردونه منذ أكثر من قرن ، في صنع مادة قادرة على نقل الكهرباء دون مقاومة ، وتمرير المجالات المغناطيسية حول المادة.

يمكن أن يؤدي اكتشافه إلى شبكات طاقة قادرة على نقل الطاقة بسلاسة ، مما يوفر ما يصل إلى 200 مليون ميغاواط ساعة يتم فقدها حاليًا بسبب المقاومة. يمكن أن تسهم أيضًا في الاندماج النووي ، وهي عملية طال انتظارها يمكن أن تخلق طاقة غير محدودة.

ويقترحون أن هناك تطبيقات أخرى تشمل القطارات عالية السرعة والحوامة وأنواع جديدة من المعدات الطبية.

قام فريق بقيادة نفس العالم ، رانجا دياس ، بالإبلاغ سابقًا عن إنشاء مادتين فائقتي التوصيل أقل بقليل ولكن بالمثل في الأوراق التي تم نشرها في طبيعة و رسائل المراجعة البدنية. ال طبيعة تم سحب الورقة في النهاية من قبل محرري المجلة ، وسط تساؤلات حول نهج العلماء.

هذه المرة ، يقول البروفيسور دياس وفريقه إنهم اتخذوا خطوات إضافية لتجنب النقد المماثل. نظر العلماء إلى التحقق من صحة تلك الورقة القديمة ببيانات جديدة تم جمعها خارج المختبر ، مع فريق من العلماء يراقبونها أثناء حدوثها على الهواء مباشرة ، وأجروا عملية مماثلة للبحث الجديد.

تم وصف المادة الجديدة في ورقة بحثية بعنوان “ دليل على الموصلية الفائقة شبه المحيطة في هيدريد اللوتيتيوم N-doped ” ، نُشر في طبيعة اليوم.

أُطلق على المادة اسم “المادة الحمراء” ، بعد لونها وكإشارة إلى مادة من ستار تريك. وجدت هذا الاسم أثناء عملية إنشائه ، عندما وجد العلماء أنه تحول بشكل مفاجئ ليصبح “جداً أحمر فاتح “أثناء إنشائه.

صنع البروفيسور دياس والفريق المادة عن طريق أخذ معدن أرضي نادر يسمى اللوتيتيوم وخلطه مع الهيدروجين وجزء صغير من النيتروجين. ثم تُركوا بعد ذلك ليتفاعلوا لمدة يومين أو ثلاثة أيام ، في درجات حرارة عالية.

جاء المركب باللون الأزرق الغني ، وفقًا للصحيفة. ولكن تم الضغط عليه بعد ذلك عند ضغط مرتفع للغاية ، عندما تحول من اللون الأزرق إلى اللون الوردي عند وصوله إلى الموصلية الفائقة ، ثم أصبح مرة أخرى باللون الأحمر الغني في حالته المعدنية غير فائقة التوصيل.

للعمل ، لا تزال المادة تتطلب تسخينها إلى 20.5 درجة مئوية وضغطها إلى حوالي 145000 رطل / بوصة مربعة. لكن هذا أقل كثافة بكثير من المواد المماثلة الأخرى – بما في ذلك تلك التي أعلن عنها البروفيسور دياس في عام 2020 والتي جلبت الإثارة والشك من العلماء.

ومن العملي بما يكفي أن يقول العلماء المشاركون في الورقة إنها ستمثل حقبة جديدة للاستخدام العملي للمواد فائقة التوصيل.

قال البروفيسور دياس في بيان: “أصبح الطريق إلى الإلكترونيات الاستهلاكية فائقة التوصيل وخطوط نقل الطاقة والنقل والتحسينات المهمة للحبس المغناطيسي للاندماج حقيقة واقعة”. “نعتقد أننا الآن في عصر التوصيل الفائق الحديث.”

قد تشمل هذه التطبيقات العملية استخدام المواد لتسريع تطوير “آلات توكاماك” التي يتم تطويرها لتحقيق الاندماج النووي.