Enkele dagen geleden beschreven we supergeleiding op kamertemperatuur. Nu is er weer een doorbraak gerapporteerd. Zwavelhydride blijkt onder hoge druk supergeleiding te vertonen bij 180 kelvin, dus 93 graden onder nul. Het gaat hier om ‘klassieke’ supergeleiding, wat volgens het boekje alleen vlak boven het absolute nulpunt kan optreden.
Supergeleiding is een bizar verschijnsel waarbij alle elektrische weerstand verdwijnt. Je kan in principe van een supergeleidende spoel, een permanente magneet kunnen maken door er even een keer met een magneet langs te rissen. Dit soort experimentjes ligt ver buiten bereik van de gemiddelde hobbyist, want supergeleiding treedt alleen op bij extreem lage temperaturen. Klassieke (buik-) supergeleiding, waarbij het hele materiaal supergeleidend is, zelfs alleen tot maximaal 35 kelvin (-248 graden C).
Nu is een team onderzoekers er in geslaagd om supergeleiding op te wekken in zwavel(II)hydride, een zout waarbij waterstof zich niet als zuur gedraagt (H+) maar juist als een negatief ion (H–). Hiervoor brachten ze een enorme druk aan: 150 gigapascal, rond de 18.000 atmosfeer. Deze druk is alleen op te wekken met een diamantpers. Bij rond de 190 kelvin, (-87 graden Celsius) daalde de weerstand plotseling sterk.
Bulk-supergeleiding
Bulk-supergeleiding is erg populair onder technici. Bulk-supergeleiders kunnen enorme stroomsterktes verwerken, zonder dat het materiaal gaat haperen. De reden dat bijvoorbeeld de supergeleidende elektromagneten bij het CERN uit een bulk-supergeleidende niobium legering bestaan, die extreem gekoeld moet worden. Een zeer sterk magnetisch veld van zeven tesla kon de supergeleiding niet stoppen. Volgens de onderzoekers zou hiervoor een tien keer zo sterk veld nodig zijn, wat er sterk op wijst dat ook dit een bulk supergeleider is, maar dan een die maar liefst 150 graden minder gekoeld hoeft te worden. De meer delicate hoge-temperatuur supergeleiders, waar supergeleiding alleen in dunne atoomdikke laagjes optreedt, kunnen al door een wak magnetisch veld uitgeschakeld worden.
Hoe nu verder?
Ten eerst zal deze ontdekking grondig moeten worden geverifieerd. Zo zal moeten worden getest of het Meissner effect optreedt; geen eenvoudige zaak als het monster in een diamantpers geklemd is. Zolang dat niet het geval is, is nog nioet zeker of hier daadwerkelijk sprake is van bonafide supergeleiding.
Uiteraard is een supergeleider waarvoor je een diamantpers nodig hebt, niet erg praktisch. Wel zet deze onverwachte ontdekking de supergeleidingsonderzoekers op het spoor van een beter begrip van supergeleiding. Klaarblijkelijk is er een onbekend effect, waardoor bulksupergeleiding ook bij hogere temperaturen op kan treden. Dit effect boven water krijgen zou de weg kunnen openen naar echte kamertemperatuur supergeleiders die ook onder normale druk kunnen functioneren.
Wat een leuk artikel, als je hierop door gaat fantaseren zou je zelfs kunnen stellen dat dit de toekomst wordt van intergalactische ruimtereizen.
Ik denk het inderdaad wel :)
Er bevinden zich enorme magneetvelden in de interstellaire en integalactische ruimte. Het zou in principe mogelijk moeten zijn hiervan gebruik te maken om te navigeren.