Představte si svět, kde se váš telefon nabije za vteřinu a baterie v elektromobilu vydrží týdny. Zní to jako sci-fi, ale fyzici právě udělali krok, který nás k této realitě přiblížil víc, než si myslíte. Podařilo se jim totiž posunout hranice fyziky u materiálu, který by mohl fungovat i v běžných podmínkách našich obýváků.
Problém mrazniček a drtivého tlaku
Supravodiče jsou materiály snů – vedou elektřinu bez jakéhokoli odporu. Jenže dosud měly jeden háček: fungovaly buď v mrazu hlubokého vesmíru, nebo pod tlakem, který by vás slisoval jako plechovku. V praxi to znamenalo, že abyste měli supravodivé auto, museli byste s sebou vozit obří kryogenní mrazák.
Vědci z Houstonské univerzity teď ale oznámili nový světový rekord. Dosáhli supravodivosti při rekordně vysoké teplotě za běžného tlaku. Tady je to, co se změnilo:
- Teplota -122 °C: I když to zní jako pořádná zima, v měřítku fyziky je to skoro „vedro“.
- Žádné lisy: Materiál si uchovává své schopnosti i poté, co z něj odstraníte extrémní tlak.
- Metoda „diamantového sevření“: Vědci použili fintu, kterou příroda vyrábí drahokamy.
Trik s diamantem a rychlým uvolněním
Možná máte na prstě diamant a ani nevíte, že je to tzv. metastabilní materiál. Vznikl pod obrovským tlakem v hlubinách Země, ale zůstává diamantem i na povrchu. Fyzici udělali s materiálem označeným jako Hg1223 (směs rtuti, barya, vápníku a mědi) něco podobného.
Zajímavé články:
Nejdříve ho stlačili silou 300 000krát vyšší, než je tlak vzduchu v Praze nebo Brně. Pak ale tlak bleskově uvolnili. V materiálu díky tomu vznikly mikroskopické defekty, které „uzamknou“ jeho supravodivé schopnosti. Funguje to podobně jako pružina, kterou tak prudce zmáčknete, že už se nikdy nevrátí do původního tvaru.
Proč je to důležité pro nás?
Když jsem poprvé četl specifikace tohoto experimentu, došlo mi, že tohle není jen další laboratorní nuda. Je to cesta k technologiím, které nebudou stát miliony. Bylo k tomu potřeba „jen“ pár atomů rtuti a rentgenový laser z Argonne National Laboratory.
Co to znamená pro budoucnost vaší domácnosti?
I když si supravodivou ledničku hned zítra nekoupíte, tento objev otevírá dveře k věcem, o kterých se nám dřív jen zdálo. Ale je tu jedna nuance: vědci teď mohou materiál studovat běžnými přístroji, což vývoj urychlí desetinásobně.
- Levnější energie: Dráty v elektrické síti už nebudou cestou ztrácet teplo (dnes ztrácíme až 10 % elektřiny jen cestou k vám domů).
- Levitující doprava: Vlaky typu Maglev by mohly být dostupnější i v Evropě.
- Diagnostika v nemocnicích: Přístroje MRI budou moci být menší a levnější.
Mě osobně nejvíc fascinuje, že cesta k rekordům nevede jen přes „čisté“ materiály, ale přes záměrně vytvořené chyby v jejich struktuře. Někdy je zkrátka drobný defekt přesně to, co z průměrného kovu udělá supermateriál.
Co myslíte, dočkáme se za našeho života telefonů, které se nemusí nabíjet každý den, nebo je to stále jen hudba vzdálené budoucnosti? Napište mi svůj názor do komentářů!
