Tương lai sẽ có chất siêu dẫn hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng H2S (Hydro sunfua), một hợp chất khí ở điều kiện nhiệt độ bình thường, rất độc và có mùi trứng thối, sẽ trở thành chất siêu dẫn khi hạ nhiệt độ của nó xuống -70°C (203°K). Nhiệt độ -70°C là ấm hơn rất nhiều so với các chất siêu dẫn khác vốn đòi hỏi việc hạ nhiệt độ xuống âm hàng trăm độ C. Báo cáo này đã được công bố trên tạo chí Nature.

  • Các tính chất không ngờ ở những chất siêu dẫn nhiệt độ cao
  • Sử dụng ánh sáng làm biến đổi thuộc tính chất siêu dẫn

Dùng Hydro Sunfua (H2S) làm chất siêu dẫn, tương lai có thể siêu dẫn ở nhiệt độ thường

Việc này đặt một bước tiến lịch sử hướng tới phương pháp tìm ra một chất siêu dẫn hoạt động được ngay trong điều kiện nhiệt độ phòng. Nó làm các nhà khoa học nghiên cứu dự án này đang rất phấn khích.

Tương lai sẽ có chất siêu dẫn hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng
Hình minh họa: Chất siêu dẫn ở nhiệt độ âm có thể dùng để nâng vật khác.

Do hiện nay chất siêu dẫn cần phải được làm siêu lạnh mới hoạt động được, vốn là điều kiện mà ko phải người bình thường nào cũng đạt được, việc chế tạo được chất siêu dẫn hoạt động ở nhiệt độ phòng sẽ làm cho các thiết bị điện hiện nay truyền tải hiệu quả hơn, cũng là một cú hích giúp tạo ra những loại nam châm khổng lồ sử dụng trong các máy ảnh y tế. Trong một bài viết trên Nature, Igor Mazin ở phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân ở Washington DC, Mỹ mô tả rằng việc phát hiện khả năng siêu dẫn của H2S giống như tìm được "chén thánh của chất siêu dẫn". Nhà vật lý Fan Zhang ở đại học Texas, Dallas cũng đồng quan điểm với ý kiến này, ông nói đây là cột mốc lịch sử và sẽ tiến xa hơn rất nhiều.

Loading...

Tương lai sẽ có chất siêu dẫn hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng
Cấu trúc phân tử của hydro sunfua

Đây là kết quả nghiên cứu của Mikhail Eremets, Alexanders Drozdov và các cộng sự ở Viện hóa học Max Planck ở Mainz, Đức. Các nhà khoa học này đưa ra giả thiết rằng khi nén Hydro sunfua ở áp suất cực lớn, khoảng 1,5 triệu atmosphere (150 giga pascal) đồng thời hạ nhiệt độ của chúng xuống âm 70°C (203 độ Kelvin), hiện tượng siêu dẫn sẽ xảy ra: H2S không còn điện trở và hiệu ứng Meissner. Meissner là hiện tượng xảy ra khi vật liệu siêu dẫn được đặt trong một vùng từ trường trong khi bên trong nó không có từ trường. Thực nghiệm hiệu ứng Meissner là đặt một vật kim loại trên mặt một vật liệu siêu dẫn thì nó sẽ bay lơ lửng.

Các nhà khoa học khác đều rất phấn khích với phát hiện này, theo họ việc phát hiện khả năng siêu dẫn của H2S dẫn tới khả năng sử dụng vật liệu siêu dẫn không cần hợp chất chứa đồng (gọi là cuprates) vốn có nhiệt độ hiện tượng siêu dẫn khoảng - 140°C ở áp suất thông thường và - 109°C ở áp suất cao. Tuy nhiên, đối với khoa học thì lý thuyết của Eremets và cộng sự vẫn chưa chính xác cho tới khi có thực nghiệm cụ thể. Phải chờ đến khi họ thực nghiệm với H2S và xác nhận rằng hiệu ứng Meissner có xảy ra.

Tương lai sẽ có chất siêu dẫn hoạt động trong điều kiện nhiệt độ phòng
Hiện tượng Meissner. Ván trượt Hoverboard của Lexus cũng hoạt động trên nguyên lý này​

Nếu lý thuyết của nhà khoa học Eremets và cộng sự là đúng, các hợp chất của hydro sẽ trở thành ứng cử viên mới cho việc chế tạo chất siêu dẫn. Ví dụ, các nhà nghiên cứu từng đưa ra lý thuyết rằng ngoài H2S còn có hợp chất giữa hydro với bạch kim, hydro với kali, hydro với selen hoặc tellurium, thay vì lưu huỳnh.

Tiến sĩ Zhang ở đại học Dallas và Yugui Yao ở Viện khoa học Bắc Kinh cho rằng nếu thay thế 7,5% lưu huỳnh trong hợp chất H2S bằng phốt-pho và nâng áp suất lên 2,5 triệu atmosphere (250 giga pascal), chúng ta có thể tạo ra hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ 280K, tương đương với 6,85°C, tức là thậm chí không cần phải làm lạnh các hợp chất tới nhiệt độ âm.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Bitcoin là gì?

Bitcoin là gì?

Dự án “tiền tệ ảo thử nghiệm” này đang trở thành một trong những chủ đề nóng nhất của giới công nghệ cũng như giới kinh tế.

Đăng ngày: 28/02/2018
Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Biến chất thải hạt nhân thành pin sạch nhờ kim cương

Chất thải hạt nhân vẫn luôn là mối lo ngại chính yếu về môi trường, nhưng sớm thôi, nó có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch.

Đăng ngày: 01/12/2016
Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Du thuyền năng lượng mặt trời của Triều Tiên bắt đầu hoạt động

Thuyền năng lượng mặt trời Ngọc Lưu được lắp 80 tấm pin năng lượng mặt trời, có thể chở 50 - 60 khách, bắt đầu hoạt động ở sông Đại Đồng, Bình Nhưỡng, Triều Tiên.

Đăng ngày: 28/11/2016
Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Mỹ phát triển robot nhằm thống trị đáy đại dương

Washington đang đầu tư mạnh cho các phương tiện chiến đấu không người lái dưới nước nhằm thống trị đáy đại dương qua đó nắm lợi thế trước đối phương.

Đăng ngày: 28/11/2016
Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Dự đoán công nghệ xe hơi trong 10 năm tới

Xe hơi sẽ được trang bị thêm các công nghệ tiên tiến như hệ thống kiểm soát hành trình, hỗ trợ đi đúng làn đường, phanh tự động, lái tự động trong 10 năm tới.

Đăng ngày: 28/11/2016
Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Máy lọc khổng lồ bất lực trước không khí ô nhiễm Bắc Kinh

Chiếc máy lọc không khí do một công ty Hà Lan thiết kế cho kết quả đáng thất vọng trước tình trạng ô nhiễm khói mù nghiêm trọng ở Bắc Kinh.

Đăng ngày: 27/11/2016
Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Robot sân bay biết nói 28 thứ tiếng và truy tìm tội phạm

Những giây phút làm thủ tục tại sân bay sẽ dễ chịu hơn nếu bạn được trò chuyện với một chú robot thông minh có hình dạng đáng yêu.

Đăng ngày: 26/11/2016
Tiêu điểm
Khoa Học News