Molekylene i hydrogensulfid består av ett svovelatom og to hydrogenatomer, og superledningen oppstår når elektronene slår seg sammen seg i par og danser gjennom materialet uten å støte inn i noe som helst. Her fra et område på Island med mye vulkansk aktivitet. Da blir luften full av gassen som lukter råtne egg. (Foto: Microstock)
Molekylene i hydrogensulfid består av ett svovelatom og to hydrogenatomer, og superledningen oppstår når elektronene slår seg sammen seg i par og danser gjennom materialet uten å støte inn i noe som helst. Her fra et område på Island med mye vulkansk aktivitet. Da blir luften full av gassen som lukter råtne egg. (Foto: Microstock)

Stinkende superleder slår alle rekorder

Under høyt trykk kan hydrogensulfid lede elektrisk strøm helt uten motstand – selv om den bare er kjølt ned til minus 70 grader. Det kan kanskje føre til en ny generasjon av superledere. 

De fleste kjenner hydrogensulfid på lukten. Det stinker nemlig råtne egg. En gruppe fysikere og kjemikere fra Tyskland er mer interessert i at stoffet blir superledende ved rekordhøye temperaturer.

Eksperimenter foretatt ved Max Planck-instituttet for kjemi i Tyskland viser at hydrogensulfid kan lede strøm helt uten motstand ved minus 70 grader. Det krever imidlertid at trykket er veldig høyt, ifølge en ny studie.

Fram til nå har rekorden vært på minus 140 grader ved vanlig trykk og minus 109 grader ved høyt trykk. Minus 70 grader er altså litt av en rekord.

Målet er superledning ved romtemperatur

– Det er en veldig stor nyhet, det er det ingen tvil om, sier førsteamanuensis Brian Møller Andersen, som forsker på superledere ved Niels Bohr-instituttet ved Københavns Universitet.

– Håpet er å finne en superleder som fungerer ved romtemperatur.

I mer enn hundre år har dette vært en drøm for fysikerne. Da kan man spare enorme mengder av energi, siden strøm kan transporteres over lange avstander uten tap.

Superledende elektromagneter kan holde tog svevende og dermed revolusjonere transportsektoren, og superledende spoler kan oppbevare energi fra vindmøller eller solceller.

Elektroner i pardans

Elektrisk ladning overføres som regel av elektroner, og elektrisk strøm er i bunn og grunn elektroner i bevegelse. Normalt kolliderer elektronene i atomer eller andre elektroner på veien, slik at en del av energien blir til varme – det er dette som er elektrisk motstand. I superledende materialer har elektronene fri bane, slik at motstanden forsvinner.

Molekylene i hydrogensulfid består av ett svovelatom og to hydrogenatomer, og superledningen oppstår når elektronene slår seg sammen seg i par og danser gjennom materialet uten å støte inn i noe som helst.

Men det skjer først når det presses sammen mellom to diamanter.

Forskerne måtte opp i et trykk på om lag 96 gigapascal – nesten en million ganger trykket i atmosfæren.

Kan bli revolusjonerende

Brian Møller Andersen er overbevist om at det er mulig å konstruere superledere som fungerer ved romtemperatur:

– Det er ingen grunn til å tro at det ikke skulle finnes. Denne forskningen viser en mulig metode – nå kan man begynne å lete mer systematisk etter andre hydrogenbaserte stoffer med slike egenskaper.

Refereanse:

A. P. Drozdov, M. I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov & S. I. Shylin: Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system. Nature, august 2015, doi:10.1038/nature14964. Sammendrag.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Powered by Labrador CMS