Představte si materiál, který je tenčí než lidský vlas, ale dokáže vést elektřinu bez jakéhokoli odporu. Vědci z MIT právě zjistili, že obyčejný uhlík, který máme v tuhách tužek, skrývá v určitém uspořádání schopnosti, které popírají základní zákony fyziky. Je to jako byste našli tajné menu v aplikaci, o které jste si mysleli, že ji dokonale znáte.
Tento objev není jen další nudnou zprávou z laboratoře. Má potenciál změnit způsob, jakým budeme v budoucnu nabíjet telefony nebo jak budou fungovat superpočítače, které dnes v Praze nebo Brně používáme pro předpověď počasí či vývoj léků. Tajemství tkví v takzvaném rhombohedrálním grafenu.
Magnetismus mu nevadí, naopak ho posiluje
V běžném světě jsou magnety pro supravodivost nepřátelé. Představte si to jako kávový filtr: když do něj pustíte magnetické pole, obvykle se „ucpe“ a přestane fungovat. Tady je to ale jinak.
- Odolnost proti chaosu: Některé stavy supravodivosti se v grafenu objevily až ve chvíli, kdy vědci zapnuli magnetické pole.
- Vyšší výkon: Materiál snesl o 60 % více proudu, než se jeho speciální schopnost rozpadla.
- Teplotní šok: I když se bavíme o extrémním mrazu, stabilita materiálu se díky magnetismu zvýšila téměř o polovinu.
Fyzik Long Ju z MIT k tomu dodává, že je to velmi exotický jev. Místo aby magnetické pole supravodivost zabilo, dodává jí sílu. Je to podobné, jako kdyby auto jelo rychleji v protivětru než v bezvětří.
Proč nás to má zajímat v běžném životě?
Možná si říkáte, že v Česku máme jiné starosti než řešit vrstvy uhlíku. Jenže právě tyto „hrátky“ s elektrony jsou klíčem ke stabilizaci kvantových počítačů. Dnešní kvantové čipy jsou extrémně náchylné na chyby – stačí malé vibrace nebo změna teploty a výpočet se zhroutí.
Zajímavé články:
Využití pěti vrstev grafenu naskládaných pod specifickým úhlem vytváří prostředí, kde jsou elektrony natolik sehrané, že je jen tak něco nerozhází. To by mohlo v budoucnu znamenat:
- Baterie, které se nezahřívají a neztrácejí kapacitu.
- Superrychlé vlaky na magnetickém polštáři, které spotřebují zlomek energie.
- Diagnostické přístroje v našich nemocnicích, které budou řádově citlivější.
Vlastní teorie vědců: Synchronizovaný tanec
Vědci mají jednu pracovní teorii, proč se grafen chová tak divně. Normálně se elektrony párují s opačným „spinem“ (směrem otáčení). Tady se ale zdá, že se párují elektrony se stejným spinem. Magnetické pole je pak nerozdělí, protože už jsou v jedné řadě.
Je to fascinující ukázka toho, že i ten nejjednodušší přírodní materiál, jakým je čistý uhlík, nám může pod rukama změnit svět, pokud k němu přidáme ty správné „knoflíky“ – v tomto případě elektrické napětí a magnetismus.
Zajímalo by mě, jestli vás víc fascinuje představa nezničitelné baterie, nebo vás spíše děsí, co všechno ještě o hmotě kolem sebe nevíme? Dejte vědět v komentářích!
