Ruski znanstvenici napravili materijal za supermoćne električne mreže

Global Look Press
Znanstvenici sa Sibirskog federalnog sveučilišta i Federalnog istraživačkog centra Krasnojarskog znanstvenog centra Sibirskog odjela Ruske akademije znanosti sintetizirali su nanočestice oksida bakra koje bi mogle postati osnova za supravodič na sobnoj temperaturi.

Članak posvećen istraživanju magnetskih svojstava ovih čestica objavljen je u rujanskom broju časopisa Journal of Superconductivity and Novel Magnetism.

Jedna od najvažnijih osobina materijala koji se koristi za elektromreže je njegova sposobnost provođenja električne energije. Svaki materijal ima električni otpor, osobinu da rasipa električnu energiju, a samim tim i usporava kretanje elektrona. Međutim, još 1911. godine otkriven je supravodič, materijal koji ima osobinu da na temperaturi od 4 kelvina (-169,15 stupnjeva Celzija) gubi osobinu električnog otpora. Znanstvenici su kasnije pronašli priličan broj ovakvih materijala, ali njihova praktična primjena je u početku bila nemoguća zbog nužnosti da se održava vrlo niska temperatura (od -273,14 °C do -253,15 °C).

Veliki prodor je napravljen kada su otkriveni materijali koji su pokazali odsustvo električnog otpora pri temperaturama višim od -196 °C. Znanstvenici su utvrdili da bi se visokotemperaturni supravodiči (na temperaturama preko 0 °C) mogli koristiti za stvaranje nove generacije elektromreža koje će imati veći provodni kapacitet.

Prije tri godine suradnici Sibirskog federalnog sveučilišta i Federalnog istraživačkog centra Krasnojarskog znanstvenog centra SO RAN sintetizirali su nanoprah oksida bakra s kemijskom formulom CuO2 radi moguće primjene kao supravodiča.

U prirodi postoji spoj oksida bakra koje se sastoji od jednog atoma kisika i jednog atoma bakra. Ali zahvaljujući uvođenju još jednog atoma kisika u spoj, nanočestice od ovakvih molekula stječu magnetska svojstva u određenom rasponu magnetskog polja. Ova svojstva su karakteristična za supravodiče. Istraživači kažu da će, ako uspiju povezati čestice praha u jedinstven materijal, on tada, po svoj prilici, funkcionirati kao supravodič pri sobnoj temperaturi, a možda i na višim temperaturama. A to otvara nove perspektive korištenja.

U SAD-u, Japanu, Kini i zemljama Europske unije intenzivno se vrše fundamentalna i primijenjena istraživanja s ciljem proizvodnje visokotemperaturnih supravodiča. Unatoč značajnom napretku u istraživanjima, znanstveni rezultati još nisu našli praktičnu primjenu.

"Preostaje nam samo povezati nanočestice praha oksida bakra. Tako ćemo dobiti novi supravodič koji će funkcionirati pri sobnim temperaturama. Potpuno je realistično da se troškovi za proizvodnju materijala smanje, da se poveća pouzdanost i rok trajanja i naprave energetski sustavi s kvalitativno novim značajkama koji su prilagođeni elektroenergetici 21. stoljeća", objašnjava rukovoditelj Znanstveno-obrazovnog centra UNESCO-a "Novi materijali i tehnologije" Sibirskog federalnog sveučilišta Anatolij Lepešev.

"Treba istaknuti da je elektrooprema od supravodiča ekološki besprijekorna i, u slučaju masovne proizvodnje, jeftinija. Povećanje gustoće struje, povećanje snage struje po jedinici mase, kao i specifične fizičke osobine karakteristične samo za supravodiče predstavljaju preduvjet za razvoj električne tehnike visoke učinkovitosti", dodaje Lepešev.

Pročitajte i: 

Skrivanje od umjetne inteligencije u doba potpunog nadzora

Girl power: Je li lako biti znanstvenica u Rusiji?