En superledare låter el strömma igenom den perfekt utan att tappa något av den.
Nu har forskare upptäckt ett supraledande material som fungerar vid en eventuellt rekordbrytande hög temperatur och flyttat ett steg närmare målet att uppnå sådan perfektion vid rumstemperatur.
Gör saker tillräckligt kalla och elektroner går genom metall utan att skapa motstånd, värma upp eller bromsa ner. Men detta fenomen, känt som supraledningsförmåga, har historiskt fungerat endast vid extremt kalla temperaturer som bara är en liten bit över absolut noll. Det har gjort dem värdelösa för applikationer som extremt effektiva elektriska ledningar eller otroligt snabba superdatorer. Under de senaste decennierna har forskare skapat nyare superledande material som arbetar vid allt högre temperaturer.
I den nya studien gick en grupp forskare ännu närmare sitt mål genom att skapa ett material som är supraledande vid minus 9 grader Fahrenheit (minus 23 grader Celsius) - en av de högsta temperaturer som någonsin har observerats.
Teamet undersökte en klass av material som kallas superledande hydrider som teoretiska beräkningar förutspådde skulle vara superledande vid högre temperaturer. För att skapa dessa material använde de en liten enhet som kallas en diamantstädcell som består av två små diamanter som komprimerar material till extremt högt tryck.
De placerade ett litet - ett par mikron långt - prov av en mjuk, vitaktig metall som kallas lantan inuti ett hål stansat i en tunn metallfolie som var fylld med flytande väte. Installationen var ansluten till tunna elektriska ledningar. Enheten pressade provet till tryck mellan 150 och 170 gigapascaler, vilket är över 1,5 miljoner gånger trycket vid havsnivån, enligt uttalandet. De använde sedan röntgenstrålar för att undersöka dess struktur.
Vid detta höga tryck kombineras lantan och väte för att bilda lantanhydrid.
Forskarna fann att vid minus 9 F (minus 23 ° C) visar lantanhydrid två av tre egenskaper hos supraledningsförmåga. Materialet visade inget motstånd mot el och dess temperatur sjönk när ett magnetfält applicerades. De observerade inte det tredje kriteriet, en förmåga att utvisa magnetfält under kylning, eftersom provet var för litet, enligt ett åtföljande News and Views-stycke i samma nummer av tidskriften Nature.
"Ur en vetenskaplig synvinkel tyder dessa resultat på att vi kanske går in i en övergång från att upptäcka superledare genom empiriska regler, intuition eller lycka till att ledas av konkreta teoretiska förutsägelser," James Hamlin, docent i fysik vid University of Florida, som var inte en del av studien, skrev i kommentaren.
Faktum är att en grupp rapporterade liknande resultat redan i januari i tidskriften Physical Review Letters. Dessa forskare fann att lantanhydrid kan vara supraledande vid en ännu högre temperatur på 44 ° C, så länge som provet togs till högre tryck - cirka 180 till 200 gigapascaler.
Men den här nya gruppen hittade något väldigt annorlunda: Vid de höga trycket minskar temperaturen vid materialets superledningsförmåga plötsligt.
Orsaken till avvikelsen i resultaten är oklart. "I sådana fall behövs fler experiment, data, oberoende studier," berättade seniorförfattaren Mikhail Eremets, en forskare av högtryckskemi och fysik vid Max Planck Institute for Chemistry i Tyskland, Live Science. "Nu kan vi bara diskutera."
Teamet planerar nu att försöka minska trycket och höja temperaturen som krävs för att skapa dessa superledande material, enligt uttalandet. Dessutom fortsätter forskarna att söka efter nya föreningar som kan vara supraledande vid höga temperaturer.
Gruppen publicerade sina resultat i går (22 maj) i tidskriften Nature.
