China memiliki “bahan superkonduktor” baru dengan potensi revolusioner baru: suhu tinggi

Fenomena ini ditemukan lebih dari seabad yang lalu, tetapi superkonduktivitas dan banyak kemungkinannya tetap menjadi bidang studi yang panas. Panas dan sangat menjanjikan. Itu baru saja ditunjukkan oleh tim ilmuwan China. Minggu lalu mereka menerbitkan sebuah studi di jurnal ‘Nature’ di mana mereka membagikan kesimpulan mereka setelah bekerja dengan apa yang mereka klaim sebagai bahan baru yang menunjukkan superkonduktivitas pada suhu “relatif tinggi”, sebuah ungkapan yang harus digunakan dengan semua tanda kutip jika seseorang memperhitungkan bahwa kita berbicara tentang -196ºC. Ini bukan detail kecil. Berbagai kemungkinannya juga.

En parallèle : Jalan terpanjang di Spanyol berukuran 19 km dan tidak melintasi Madrid atau Barcelona. Ini adalah hasil dari keanehan alam

Untuk saat ini, China telah mengambil dadanya dari muka.

bahan superkonduktor? Itu adalah. Superkonduktivitas bukanlah hal baru. Fenomena tersebut ditemukan pada tahun 1911 oleh Kamerlingh Onnes dan Gilles Holst, namun hal ini tidak kehilangan minat. Alasannya: kemungkinannya sangat besar. Seperti namanya, “superkonduktor” adalah bahan dengan sifat yang patut ditiru sebagai konduktor listrik. Tunduk pada kondisi tertentu, seperti suhu yang sangat rendah, mereka mampu melakukan arus dengan resistansi nol dan kehilangan energi nol. Itu tidak terjadi dengan semua bahan. Tanpa melangkah lebih jauh, tembaga tidak mampu berperilaku seperti ini bahkan mendekati nol mutlak.

Cela peut vous intéresser : Peraih medali perak Piala Dunia FIDE 2023 Praggnanandhaa memberikan pujian atas kesuksesannya kepada ibunya

Dan apa yang telah mereka lakukan di China? Berita tersebut telah dilaporkan oleh beberapa media besar Tiongkok yang terkait dengan Negara, seperti kantor berita Xinhua dan China Daily, atau gudang berita Universitas Sun Yat-Sen itu sendiri. Dalam semua kasus ini, kita berbicara tentang hal yang sama: “materi baru” atau “superkonduktor baru” yang menjadi aktif pada suhu yang jauh lebih tinggi dari biasanya. Tepatnya, mereka telah bekerja dengan nikel, senyawa yang mengandung nikel. Kesimpulan penelitian mereka baru saja tercermin dalam sebuah artikel yang diterbitkan di ‘Nature’.

Tapi… Bagaimana bahannya? Apa yang telah dikerjakan Wang Meng, dari Universitas Sun Ya-Sen, dan rekan-rekannya yang lain, adalah bahan berlapis nikel yang menonjol karena dua alasan utama: pertama, karena kandungan nikelnya, seperti namanya; kedua, dan ini tidak diragukan lagi fitur yang paling menarik, karena para ilmuwan mencatat sifat superkonduktor pada suhu maksimum -193ºC dengan kristal tunggal yang mengalami tekanan tinggi. Ya, benar, -193ºC mungkin bukan nilai yang terlalu tinggi; tetapi “penghalang” itu, yang disebut “suhu transisi”, biasanya diatur pada tingkat yang jauh lebih rendah: di bawah -230ºC.

Dan mengapa itu penting? Untuk potensinya. Seperti yang diingat Xinhua, nikel yang digunakan tim China adalah keluarga kedua dari superkonduktor nonkonvensional yang mencapai “suhu transisi” ini di atas -196ºC. Yang lainnya adalah cuprates, yang ditemukan pada pertengahan 1980-an dan mengandung tembaga. Keanehan ini melampaui minat ilmiah belaka dan tentu saja lebih dari sekadar keanehan sederhana atau fakta yang aneh.

Cuprate atau nikel menawarkan kemungkinan berharga bagi para insinyur. Sejak awal, Universitas Sun Yat-sen menetapkan bahwa mereka menjadi superkonduktor —dan karena itu “jalan raya” yang luar biasa untuk aliran arus yang bebas— dalam kisaran suhu yang memungkinkan bekerja dengan nitrogen cair. Dan karena ini dapat digunakan untuk mendinginkan superkonduktor tanpa harus mengeluarkan banyak biaya, ini adalah kualitas yang menarik. Kekuatan lainnya adalah dapat membantu kita lebih memahami cara kerja superkonduktivitas itu sendiri.

Skenario apa yang terbuka sekarang? Yang menjanjikan. Baik di bidang teoretis maupun di bidang yang sangat praktis. Para ilmuwan telah mengetahui selama beberapa dekade bahwa kuprat bersifat superkonduktif pada suhu tinggi—lebih tinggi dari bahan lain, ingatlah—tetapi mengapa mereka merespons seperti itu, mengapa “suhu transisi” lebih tinggi dalam kasus seperti itu, tetap menjadi misteri. Temuan baru sekarang dapat membantu mereka mengklarifikasinya.

“Struktur elektronik dan daya tarik nikel sangat berbeda dari struktur cuprate. Ini dapat mengarahkan para ilmuwan untuk menguraikan mekanisme superkonduktivitas suhu transisi tinggi melalui studi banding,” kata Wang Meng dari Sun Yat-Sen kepada Xinhua.

Dan aplikasi apa yang dimilikinya? Superkonduktor dapat berguna dalam bidang-bidang yang sama pentingnya dengan teknologi informasi, ilmu biomedis, pengembangan instrumen ilmiah, energi, atau bahkan — kenang China Daily — dalam kereta levitasi magnetik yang telah digunakan negara tersebut selama bertahun-tahun.

“Sekarang dimungkinkan untuk melakukan penyelidikan ke dalam mekanisme dan penerapan superkonduktivitas nonkonvensional dalam sistem material baru,” kata Wang. Dengan bantuan kecerdasan buatan, mekanisme baru ini dapat digunakan untuk merancang dan mensintesis superkonduktor baru yang mampu bertindak seperti itu pada suhu yang relatif lebih tinggi dan dengan demikian membuatnya lebih mudah digunakan.

Gambar sampul: SYSU

Di : Dalam pencarian kami untuk metamaterial baru, kami telah sampai pada delirium: yang mampu menghitung sampai sepuluh