أفاد العلماء اليوم أنهم لاحظوا الموصلية الفائقة في درجة حرارة الغرفة. الموصلية الفائقة هي حالة نادرة من المادة حيث تنخفض المقاومة الكهربائية في مادة ما إلى الصفر بينما تتوسع سعتها الكهربائية والمغناطيسية بشكل كبير. حتى الآن ، لوحظت هذه الظاهرة فقط في درجات حرارة شديدة البرودة أو ضغوط عالية بشكل هائل. مثل هذا الاكتشاف ، إذا تم تأكيده ، يمكن أن يفتح مسارات لمجموعة من التطبيقات بما في ذلك النقل الكهربائي بدون خسارة ، والمحركات الكهربائية عالية الكفاءة ، والقطارات المغناطيسية ، والمغناطيسات منخفضة التكلفة للتصوير بالرنين المغناطيسي والانصهار النووي.
ومع ذلك ، فإن التحذيرات المرفقة بإعلان اليوم كبيرة. بينما يقول الباحثون إن مادتهم تحتفظ بخصائصها غير المفقودة عند درجات حرارة تصل إلى 20.6 درجة مئوية ، فإنها لا تزال تتطلب ضغطًا كبيرًا (10 كيلو بار أو 9900 ضغط جوي). يشوب إصدار اليوم أيضًا حقيقة أن العلماء الذين يقفون وراء الاكتشاف ، نشروا أعمالهم في عدد اليوم من المجلة طبيعةسحبت ورقة سابقة عن الموصلية الفائقة في درجة حرارة الغرفة بسبب طرق تقليل البيانات غير التقليدية.
قال الباحث الأساسي رانجا دياس – الأستاذ المساعد في أقسام الهندسة الميكانيكية والفيزياء وعلم الفلك في جامعة روتشستر – إن الورقة البحثية التي تم سحبها تمت مراجعتها منذ ذلك الحين لتتوافق مع الانتقادات والاتهامات. نُشرت في الأصل في طبيعة كذلك ، عادت النسخة المنقحة للمراجعة من قبل الزملاء طبيعة، قال دياس.
لقد وضعنا سياسة الباب المفتوح. نحن [allowed] يأتي الجميع إلى مختبرنا ليروا كيف نقوم بالقياسات “.
—رانجا دياس ، جامعة روتشستر
في الخريف الماضي ، عندما تم سحب الورقة السابقة للمجموعة (التي أبلغت عن نتائج مقنعة مماثلة تتضمن مادة ذات ضغط أعلى بكثير داخل سندان ماسي) ، تم سحب العديد من الانتقادات وحتى مزاعم سوء تصرف الفريق عبر الصحافة العلمية. قال جورج هيرش ، أستاذ الفيزياء بجامعة كاليفورنيا سان دييغو ، “أعتقد أن هذه مشكلة حقيقية” علوم في الموعد. “لا يمكنك ترك الأمر على أنه ،” أوه ، إنه اختلاف في الرأي “. (حتى وقت نشر هذا الخبر ، لم يرد هيرش على IEEEنطاق‘سطلبات التعليق.)
قال فينكات فيسواناثان ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة كارنيجي ميلون في بيتسبرغ ، إن درجة الجدل التي يستحقها التراجع ربما تكون مبالغًا فيها. قال: “كان ما حدث مؤسفاً”. لكن الكثير من الناس استولوا عليها. إذا ألقى الناس نظرة جادة على العمل نفسه وكل ما حدث منذ ذلك الحين ، أعتقد أن البيانات لا تزال قوية. لا تزال جذابة للغاية بسبب الموصلية الفائقة. “
قال Paul CW Chu ، أستاذ الفيزياء والمدير المؤسس لمركز تكساس للموصلية الفائقة في جامعة هيوستن ، إنه شاهد العديد من الادعاءات عن الموصلية الفائقة في درجات الحرارة العالية خلال أكثر من نصف قرن في هذا المجال. العديد من هذه الادعاءات لم تنجح. (لقد احتل أيضًا ، في وقته ، عناوين الصحف لادعاءات الموصلية الفائقة ذات درجة الحرارة العالية – في حالته ، الادعاءات التي كانت صحيحة وتقدم المجال.)
نطاق تحدثت مع تشو بعد ساعات من تقديم مجموعة دياس النتائج التي توصلوا إليها في اجتماع مارس هذا العام للجمعية الفيزيائية الأمريكية ، وهو نفس الاجتماع الذي قدم فيه تشو في عام 1987 بعضًا من اكتشافاته الرائدة فائقة التوصيل. قال تشو إنه حذر بشكل خاص بشأن أساليب الطرح الخلفية لمجموعة دياس. وقال إن طرح الخلفية ليس من غير المألوف في هذا المجال. لكن في هذه الحالة ، تكون الإشارة صغيرة مقارنة بالضوضاء. لذلك ، قال ، “يجب أن يتم طرح الخلفية بعناية.”
ومع ذلك ، تابع تشو ، “إنها تجربة رائعة للغاية. هذا أمر مهم بالتأكيد ، إذا ثبت أنه حقيقي “.
وفقًا لجيمس والش ، الأستاذ المساعد في الكيمياء بجامعة ماساتشوستس في أمهيرست ، قد يكون بعض الجدل حول نتائج المجموعة مرتبطًا بالتحديات التي يفرضها الوسيط نفسه. وقال “علم الضغط العالي يفرض صعوبات تجريبية لا توجد ببساطة مع الأساليب التقليدية” نطاق عبر البريد الالكتروني. “من الصعب المبالغة في تقدير مهارة وإبداع مجتمع الضغط العالي الذي جعل بيانات المغناطيسية والمقاومة متاحة على الإطلاق.”
بسبب التدقيق المتزايد الذي أحدثه تاريخ نشر مجموعة دياس – بالإضافة إلى الأهمية الكبيرة لنتائج المجموعة الجديدة – قال دياس إن مجموعته التزمت بمستويات متزايدة من الشفافية والتكرار.
“لقد أظهر لنا تاريخ علم المواد أن القفزات التكنولوجية يمكن إرجاعها غالبًا إلى الإعلان عن مادة مكتشفة حديثًا بخصائص رائعة.”
—جيمس والش ، جامعة ماساتشوستس ، أمهيرست
قال دياس: “لقد وضعنا سياسة الباب المفتوح”. نحن [allowed] يأتي الجميع إلى مختبرنا ليروا كيف نقوم بالقياسات. أثناء عملية المراجعة ، شاركنا جميع بياناتنا مع الحكام “.
وأضاف أنه في جمع البيانات لورقتهم السابقة المنقحة ، تعاون الباحثون مع مسؤولين من مختبرات أرجون وبروكهافن الوطنية. قال دياس: “لقد أجرينا القياسات أمام جمهور حي”. أظهروا الانتقال الفائق التوصيل. نحن نتعاون مع كلا المختبرين لفهم خصائص المواد وفهم البنية الدقيقة للمادة “. (المتحدث باسم Argonne ، اتصل به نطاققال إن سياسة وزارة الطاقة الأمريكية تمنعهم من التحدث عن الأبحاث التي تظهر في أوراق لم تكن مجموعتهم مؤلفة.)
من المؤكد أن المادة المركزية في البحث الحالي – الموصل الفائق المفترض 10 كيلوبار – ستكون موضوعًا لموجة من الجدل والاهتمام على الأقل على المدى القصير. وصفة لما يسميه الفريق “مادة حمراء” (أ ستار تريك مرجع) يتضمن الهيدروجين والنيتروجين و 71شارع عنصر في الجدول الدوري ، اللوتيتيوم (لو).
قال فينكات فيسواناثان ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة كارنيجي ميلون في بيتسبرغ ، إن اكتشاف اليوم قد يمثل أكبر اندفاع للذهب على اللوتيتيوم في تاريخ الأرض النادرة بأكمله. قال عن دياس: “لقد رفع بمفرده مؤشر المعادن لهذا العنصر”.
وأعرب Walsh من جامعة ماساتشوستس عن حماسه للمادة نفسها – التي سميت بسبب لونها الأحمر الياقوتي في حالة الضغط العالي. قال عبر البريد الإلكتروني: “لقد أظهر لنا تاريخ علم المواد أن القفزات التكنولوجية يمكن إرجاعها غالبًا إلى الإعلان عن مادة مكتشفة حديثًا بخصائص رائعة”. “سيكون من الصعب المجادلة بأن نتيجة مثل هذه لا ينبغي أن تكون مؤهلة.”
بالطبع ، نتيجة كهذه تتطلب أيضًا خلايا مضغوطة للغاية ، والتي قد تستبدل فقط المعدات المبردة المطلوبة للموصلات الفائقة الحالية بنوع مختلف من الأجهزة المعقدة والمكلفة وغير العملية. يقول تشو إنه سيتعاون مع الباحثين الذين يبحثون عن طرق لتحويل المواد الأرضية النادرة مثل مركب اللوتيتيوم والنيتروجين والهيدروجين إلى موصلات فائقة تتطلب ضغطًا أقل بشكل كبير.
قال: “هذه الخلايا ذات الضغط العالي تتداخل مع القياسات ، وإذا تحدثت عن التطبيقات ، فهذا غير عملي”. “نريد أن نرى ما إذا كان بإمكاننا تحقيق الاستقرار فيه دون ضغوط.”
هذه المفاهيم لها توازيات في مجالات أخرى. في هندسة أشباه الموصلات ، يمكن أن تحتفظ ترانزستورات السيليكون المجهدة بضغوط فعالة أكبر بثلاث مرات أو أكثر من الضغوط التي تنطوي عليها المادة الحالية.
قالت إيفا زوريك ، أستاذة الكيمياء في جامعة ولاية نيويورك في بوفالو ، إن التأكيدات المستقلة لعمل مجموعة دياس ضرورية. ولكن إذا تم التحقق من صحة النتيجة ، فإنها تتوقع طريقًا صعبًا ولكنه ليس مستحيلًا لتطوير مادة يمكنها الأداء في شيء قريب من الضغوط المحيطة وكذلك درجات الحرارة.
“لو [the new finding is] قالت عبر البريد الإلكتروني ، “ثبتت صحتها” ، “ثم أعتقد أنه سيكون من السهل نسبيًا إما إيجاد طرق لجلب Lu-NH إلى ظروف الضغط / درجة الحرارة العادية ، أو تطوير تقنيات يمكن استخدامها عند ضغوط معتدلة جدًا.”
من مقالات موقعك
مقالات ذات صلة حول الويب
اكتشاف المزيد من عرب نيوز للتقنية
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.