Графен - сверхпроводник

13.03.2018

Группе ученых из MIT удалось превратить графен в сверхпроводник, по которому электричество передается без сопротивления. Секрет заключается в том, чтобы объединить два слоя наноматериала под "магическим углом".

В отличие от обычных проводников на основе золота или меди, сверхпроводники отличаются тем, что передают электричество без какого-либо сопротивления. Это означает, что ни потери тепла, ни потери мощности во время передачи не происходит. Эффективность систем (к примеру, компьютеров) на базе таких проводников намного выше, чем у привычных нам современных аналогов.

В прошлом исследователям уже удавалось обнаружить несколько сверхпроводящих материалов, однако все они работают лишь при температуре, близкой к абсолютному нулю. Наиболее успешными сверхпроводниками стали купраты, но даже они работают при температуре на 200 градусов ниже, чем точка замерзания воды. Однако просто открыть такой проводник намного легче, чем приспособить его для практических нужд, а потому за последние 25 лет индустрия не достигла в этом направлении особых успехов. Мечтой всех изобретателей является такой материал, который проявлял бы свойства сверхпроводимости при обычной, комнатной температуре и не требовал дорогих и громоздких систем охлаждения.

Новые исследования ученых из MIT могут открыть человечеству дверь в эру сверхпроводников. Ученые экспериментировали с графеном, который, как известно, уже зарекомендовал себя множеством интересных и необычных физических свойств. Этот двухмерный материал состоит из атомов углерода, и за последние несколько месяцев исследователи опытным путем доказали не только невероятную прочность, но и отличную способность графена проводить тепло и энергию. Теперь в общую копилку добавилось и еще одно замечательное свойство: при охлаждении почти до абсолютного нуля два листа графена, сжатые вместе и смещенные относительно друг друга на 1.1 градус, становятся сверхпроводниками. Это открытие стало неожиданностью даже для самих ученых!

Открытие того факта, что графен способен к сверхпроводимости, в ближайшем будущем положит начало целому ряду исследований в этой области. С графеном работать намного легче, чем со сложными купринами, а потому именно этот материал в будущем может стать ключом к созданию универсальных сверхпроводников, которые будут работать при комнатной температуре.

<< Назад: Раскрыт секрет успешных людей 14.03.2018

>> Вперед: Атомные часы станут еще точнее 13.03.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Финская энергия ветра превзошла энергию воды 20.12.2024 Финляндия совершила исторический прорыв в энергетике, сделав ветер основным источником электричества, впервые обойдя гидроэнергию. Всего несколько лет назад вклад ветровой энергии в общий баланс производства был минимален, но сегодня она составляет около пятой части всей вырабатываемой электроэнергии, а в лучшие дни эта доля превышает половину. Энергия ветра стала важнейшим элементом энергетической системы страны, символизируя ее переход к более устойчивым источникам энергии. Финляндия активно инвестирует в развитие ветровой энергетики, видя в этом огромный потенциал. Многие эксперты отмечают, что страна способна не только полностью удовлетворить свои потребности, но и стать важным энергетическим узлом для всей Европы. Исследователь Университета LUT Петтери Лааксонен подчеркивает, что ресурсы Финляндии позволяют значительно увеличить производство экологически чистой энергии. По его оценкам, совокупная мощность ветровых и солнечных электростанций могла бы в 34 раза превзойти текущее производство электроэнергии в стране. Это открывает перспективу для Финляндии стать ведущим производителем зеленой энергии на континенте. "Мы можем производить более 10% будущих потребностей Европы в электроэнергии", - утверждает Лааксонен, подчеркивая стратегическую важность финских ветроэнергетических проектов. Успех Финляндии объясняется сочетанием передовых технологий, политической поддержки и удачного географического положения, которое позволяет эффективно использовать ветровые ресурсы. Развитие ветровой энергетики сопровождается строительством современных инфраструктур, что создает новые рабочие места и стимулирует экономику. Переход к ветровой энергии также играет ключевую роль в борьбе с изменением климата. Финляндия демонстрирует, что устойчивое развитие энергетики возможно без ущерба для экономического роста. Более того, страна превращает эту задачу в стратегическое преимущество, укрепляя свою позицию на энергетической карте Европы. Таким образом, финская ветровая энергетика уже не просто источник энергии, а символ глобального перехода к чистым технологиям. Финляндия показывает пример того, как можно сочетать экологическую ответственность и экономическую эффективность, двигаясь к устойчивому и независимому будущему.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025