Ein Forscherteam der Universit\u00e4t Houston hat einen neuen Supraleitungsrekord aufgestellt: Es wurde ein Material entwickelt, das Strom bei normalem Druck und bei einer h\u00f6heren Temperatur als alle bisherigen Supraleiter bei Atmosph\u00e4rendruck mit null Widerstand leitet.<\/p>\n
Das bedeutet nicht, dass Supraleiter, die bei Raumtemperatur arbeiten, bereits existieren. Es stellt aber einen bedeutenden Schritt hin zu Technologien dar, die den Energieverlust deutlich reduzieren k\u00f6nnten.<\/p>\n
Forscher des Texas A&M Center for Superconductivity und des Fachbereichs Physik der University of Texas haben die supraleitende \u00dcbergangstemperatur mit 151 Kelvin (-122 Grad Celsius) gemessen. Laut einem Artikel von ScienceDaily ist dies die bisher niedrigste Temperatur nahe der Raumtemperatur und die h\u00f6chste jemals f\u00fcr einen Supraleiter bei Atmosph\u00e4rendruck gemessene Temperatur seit der ersten Entdeckung der Supraleitung im Jahr 1911. . <\/p>\n
Die in der Fachzeitschrift \u201eProceedings of the National Academy of Sciences\u201c ver\u00f6ffentlichte Studie brach einen \u00fcber 30 Jahre alten Rekord. Die bisher h\u00f6chste Temperatur bei Atmosph\u00e4rendruck lag bei 133 K und wurde 1993 mit einem quecksilberbasierten Material auf Kupferoxidbasis, Hg1223, erreicht.<\/p>\n
Die Physiker Ching-Wu Chu und Liangzi Deng erzielten ein neues Ergebnis mit einer Methode namens \u00abDruckabschreckung\u00bb. Sie setzten das Material zun\u00e4chst hohem Druck aus, um seine supraleitenden Eigenschaften zu verbessern, k\u00fchlten es dann ab und lie\u00dfen den Druck schnell wieder ab, sodass der verbesserte Zustand unter normalen Bedingungen stabil blieb.<\/p>\n
\u00abUnsere Methode zeigt, dass dieser Zustand auch ohne Druck aufrechterhalten werden kann\u00bb, sagte Chu.<\/p>\n
Supraleiter erm\u00f6glichen den widerstandsfreien Fluss von elektrischem Strom, wodurch praktisch keine Energie als W\u00e4rme verloren geht. Dies k\u00f6nnte die Effizienz von Stromnetzen verbessern, die Energiespeicherung optimieren und die Entwicklung schnellerer Elektronik, fortschrittlicher MRT-Systeme und zuk\u00fcnftiger Fusionstechnologien erleichtern. <\/p>\n
Chu merkte an, dass derzeit etwa 81.300 Tonnen Strom bei der \u00dcbertragung ins Stromnetz verloren gehen. Eine Reduzierung dieser Verluste k\u00f6nnte zu erheblichen Einsparungen sowie zu einer Verringerung der Umweltbelastung durch unn\u00f6tige Stromerzeugung f\u00fchren.<\/p>\n
Die meisten Supraleiter funktionieren nur bei extrem niedrigen Temperaturen und erfordern daher teure K\u00fchlsysteme. Durch die Erh\u00f6hung der Betriebstemperatur werden diese Materialien f\u00fcr praktische Anwendungen deutlich praktikabler und ihre Untersuchung durch Wissenschaftler mit Standardausr\u00fcstung erheblich vereinfacht.<\/p>\n
Die Ergebnisse k\u00f6nnten dazu beitragen, sauberere und effizientere Energiesysteme und Medizintechnologien in den Alltag einzuf\u00fchren.<\/p>\n
Ein Team der Universit\u00e4t Houston tr\u00e4gt nun dazu bei, dieses Forschungsgebiet einem noch ehrgeizigeren Ziel n\u00e4herzubringen: Supraleitung bei Raumtemperatur und Atmosph\u00e4rendruck. Die Raumtemperatur betr\u00e4gt etwa 300 Kelvin, daher liegt dieser Rekord noch rund 140 Grad Celsius unter diesem Ziel. <\/p>\n
Chu und Deng haben au\u00dferdem einen Beitrag zu einer Arbeit geleistet, in der sechs m\u00f6gliche Wege zur Erh\u00f6hung der supraleitenden Temperaturen aufgezeigt werden, einschlie\u00dflich der Druckabschreckmethode, die f\u00fcr diesen Durchbruch verwendet wurde.<\/p>\n
Rohit Prasankumar, Leiter der Supraleitungsforschung bei Intellectual Ventures, sagte, dass zuk\u00fcnftige Fortschritte wahrscheinlich von der Zusammenarbeit zwischen Physikern, Chemikern, Ingenieuren und Materialwissenschaftlern abh\u00e4ngen werden.<\/p>\n
\u00abDiese Entdeckung birgt ein enormes Potenzial\u00bb, sagte Chu. \u201eWir glauben, dass wir dieses Potenzial aussch\u00f6pfen k\u00f6nnen, wenn gen\u00fcgend Menschen daran arbeiten und gen\u00fcgend Zeit zur Verf\u00fcgung steht.\u201c.<\/p>\n
Dan f\u00fcgte hinzu, dass Materialien unter Atmosph\u00e4rendruck \u00abf\u00fcr Wissenschaftler viel leichter zug\u00e4nglich werden, wodurch sie gut konzipierte Ger\u00e4te verwenden k\u00f6nnen.\u00bb.<\/p>\n
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