Et par ganger i året skjer det.
Et forskerteam kommer og sier: «Nå er den
her.»
Denne gangen er det et forskerteam fra et
lite oppstartsfirma i Sør-Korea, Quantum Energy Research Centre.
De har lagt ut en ny studie på nettet der
de hevder at de har utviklet verdens første superleder som fungerer ved
romtemperatur og atmosfæretrykk – en superleder du kan holde i hånden.
Forskere fra hele verden er i full gang
med å verifisere resultatene, og det er allerede publisert mange andre
preprint-studier, altså studier som ikke er fagfellevurdert av andre forskere.
Og det er det en god grunn til, ifølge
Brian Møller Andersen, førsteamanuensis i faststoffysikk ved det danske Niels Bohr
Institutet:
– Det har alltid vært den hellige gral, en
slags moderne alkymi, å finne en superleder som fungerer ved romtemperatur og
atmosfæretrykk, sier Andersen.
Hva er en superleder?
En superleder er et materiale som kan lede
strøm uten elektrisk motstand og dermed uten tap av energi.
I en vanlig ledning taper elektrisitet mye
energi.
En superleder er dermed i realiteten en
ledning uten motstand.
Kilde: Niels Bohr Institutet
Dansk professor er begeistret over nyheten
Hvis verden får en ny superleder som kan
lede strøm uten elektrisk motstand, vil det revolusjonere strømnettet og bane
vei for oppfinnelser vi ennå ikke har forestilt oss.
Derfor er det grunn til begeistring, mener
Kim Lefmann, professor i faststoffysikk ved Niels Bohr Institutet:
– Jeg blir alltid begeistret når noen
kommer opp med nye materialer som de selv tror er superledende, fortsetter han:
– Hvis det kommer et gjennombrudd som
kan være til nytte for samfunnet vårt om kanskje 5-10 år, må vi være klare til
å spre denne kunnskapen til samfunnet.
Materialet er en såkalt modifisert
blyapatitt. Det består av bly, kobber, fosfor og oksygen og kan derfor
fremstilles av lett tilgjengelige materialer.
Det har fått navnet LK-99 etter
forbokstavene i etternavnene til de to forskerne Sukbae Lee og Ji-Hoon Kim og
etter årstallet 1999, da de først produserte det.
Kan ha snublet over resultatet
Selv om den nye studien er spennende, er
det grunn til å være skeptisk, for den er ikke fagfellevurdert.
Og studien har klare svakheter, forklarer
Kim Lefmann.
Først og fremst er dataene forskerne
presenterer, lite overbevisende, og redegjørelsen er mangelfull, sier han.
– Det virker som om de har famlet i blinde
og ikke helt vet hva de har gjort. Men det trenger ikke være avgjørende, sier
Lefmann.
Resultatene kan fortsatt være riktige.
Derfor foregår nå et kappløp rundt om i
verden der forskere prøver å gjenskape resultatene, sier Lefmann:
– Jeg kan forsikre deg om at det er mange
som er i gang nå. Internett gløder, og stoffet har allerede fått sin egen side
på Wikipedia.
Så langt har én forskergruppe klart å
demonstrere ett av resultatene: at materialet frastøtes av et magnetfelt.
Dette er ikke helt unikt. For eksempel har
mineralet grafitt, som finnes i blyanter, den samme egenskapen.
Men selv om materialet ikke skal være
superledende, er det likevel spennende at materialet har en så sterk evne til å
frastøte en magnet, påpeker Lefmann.
Minner om «Meissner-effekten»
Brian Møller Andersen deler den skepsisen.
Han har gjennomgått de to preprint-studiene som den sørkoreanske
oppstartsbedriften har publisert.
– De rapporterer at det er en superleder,
men for at det skal overbevise oss, må den ha null motstand når du sender strøm
gjennom den, sier han.
– Så vidt jeg kan se, går den ikke til
null. Den har noen drastiske fall, men det kan være mange grunner til det.
En superleder kan lede elektrisk strøm
uten tap, og den har til og med en spesiell egenskap som kalles Meissner-effekten.
Denne effekten kan du se i videoen nedenfor, der en avkjølt superleder svever
over en magnet ved å frastøte magnetfeltet.
Evnen til å sveve er spesielt spennende
fordi den åpner for en verden av bruksområder innen teknologier som svevende tog,
kulelagre og superdatamaskiner.
I videoen kjøles materialet YBCO ned med flytende nitrogen til det blir en superleder. Det plasseres i et magnetfelt og svever over det. (Video: Magnetic Games)
Mulig superleder henger og slenger
Brian Møller Andersen påpeker at det er
publisert en video i forbindelse med studien, men at heller ikke den er særlig
overbevisende:
– I videoen svever materialet litt, men
den henger på skrå. Det minner om Meissner-effekten, men ser ikke helt riktig
ut.
Andersen forklarer at en av utfordringene
de koreanske forskerne måtte løse, var å utvikle et ensartet materiale som
hadde de samme egenskapene over hele overflaten.
Det kan være vanskelig når man dyrker
krystaller i et laboratorium. Hvis materialet ikke er ensartet, kan det ha
superledende egenskaper på deler av overflaten.
Derfor kan det også være en tilfeldighet
hvis det viser seg at de har laget et materiale som kan være superledende.
I denne Twitter-meldingen kan du se originalvideoen fra den sørkoreanske studien, og som Brian Møller Andersen påpeker kan du se at den henger litt med den ene enden. (Video: @floates0x)
Berkeley-arbeid: Superledning er mulig
Forskere fra hele verden tester nå
resultatene både fysisk og teoretisk.
Den mest interessante gjennomgangen kommer
fra Berkeley-universitetet, ifølge Kim Lefmann.
Artikkelen fra Berkeley har faktisk fått
ham til å endre sin opprinnelige oppfatning:
– Først var jeg klar til å avvise den
koreanske studien uten videre, men Berkeley-artikkelen fikk meg til å innse at
de kanskje var inne på noe.
Sinéad Griffin er en irsk fysiker ved
Lawrence Berkeley National Laboratory i USA. Hun har delt en
ikke-fagfellevurdert forskningsartikkel der hun presenterer sine teoretiske
beregninger.
Selv om hun ikke kan fastslå at materialet
har superledende egenskaper, viser datasimuleringene hennes at den elektroniske
strukturen kan flyttes til et arrangement som kan muliggjøre superledning.
Det er flere grunner til at denne studien
bidrar til å validere de sørkoreanske resultatene, sier Lefmann.
– Det er et seriøst arbeid. Hun har tatt
de riktige vitenskapelige forbeholdene, og hun refererer til anerkjente teorier
på området, sier han.
– Artikkelen har noen troverdighetspoeng
som man må være en del av fagfeltet for å se, og det har ikke den koreanske
studien.
Brian Møller Andersen påpeker at det finnes
en annen teoretisk studie som også viser at LK-99-materialet har
bemerkelsesverdige egenskaper.
Det gjør det til en oppsiktsvekkende
oppdagelse at materialet allerede er i stand til å lede ved høyere temperaturer
enn de superlederne vi kjenner i dag, og at det er laget av lett tilgjengelige
materialer:
– Det har vært en oppfølgingsstudie som
målte at materialet var superledende opp til -173 grader. Det er fortsatt
veldig kaldt, men det er bemerkelsesverdig sammenlignet med de superlederne vi
har i dag.
USO-er kommer et par ganger i året
Med jevne mellomrom rapporterer folk at de
tror de har sett en UFO fra verdensrommet.
Dette skjer også i fysikkens verden. Her
er fenomenet kjent som USO-er, uidentifiserte superledende objekter, som også
dukker opp med jevne mellomrom, forteller Kim Lefmann.
– Både UFO-er og USO-er dukker opp et par
ganger i året. Vi er faktisk vant til det, sier han og viser til at
superleder-påstanden er den tredje i år.
Selv om superlederen ved romtemperatur er
en tilbakevendende historie, må man likevel ta den på alvor, sier han.
– Vi må sjekke hver gang. En dag vil det
være riktig og da må vi være der.
Foreløpig er det for tidlig å bekrefte
eller avkrefte de koreanske resultatene, så derfor blir det mange flere studier
i tiden som kommer.
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.