Reduzierter Druck für Supraleitung bei Raumtemperatur. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Reduzierter Druck für Supraleitung bei Raumtemperatur

29.03.2021

Ein Forscherteam der University of Rochester, der State University of New York in Buffalo und der University of Nevada in Las Vegas reduzierte den Druck, der erforderlich ist, damit ein Material bei Raumtemperatur supraleitend wird.

Wissenschaftler versuchen seit vielen Jahren, Materialien mit Supraleitfähigkeit bei Raumtemperatur herzustellen. Ein solches Material erzeugt kältere Elektronik und erhöht die Effizienz des Stromnetzes dramatisch. Erst Ende letzten Jahres wurde das erste derartige Material hergestellt - eine wasserstoffreiche Verbindung, die, wenn sie auf 267 GPa komprimiert wird, supraleitend wird. Und obwohl diese Leistung ein Schritt in die richtige Richtung war, machte die Notwendigkeit eines hohen Drucks das Material für den täglichen Gebrauch unpraktisch. In der neuen Arbeit fand dasselbe Team einen Weg, den erforderlichen Druck drastisch zu reduzieren, indem es die vorherige Methode änderte – sie kombinierten Wasserstoff mit Yttrium anstelle von Kohlenstoff und Schwefel.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Materialien mit einem hohen Wasserstoffgehalt gut geeignet sind, um supraleitende Materialien bei höheren Temperaturen herzustellen, weshalb sie es für ihre Experimente ausgewählt haben.

Die Arbeit verwendete zwei Diamantambosse, um Druck zu erzeugen. Sie wurden leicht auseinander platziert, und zwischen ihnen befand sich gasförmiger Wasserstoff und eine Probe von Yttrium im festen Zustand. Die Materialien wurden durch eine Palladiumfolie getrennt, die das Team hinzufügte, um die Oxidation von Yttrium zu verhindern – es diente auch als Katalysator und half dabei, Wasserstoffatome in Yttrium zu bewegen.

Tests des resultierenden Materials zeigten, dass es eine Supraleitfähigkeit von 182 GPa aufweist – viel niedriger als im letzten Jahr, aber immer noch zu hoch für den praktischen Einsatz. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass sie sich in die richtige Richtung bewegen. Sie werden ihre Technik weiterhin überprüfen, um mehr über ihr Potenzial zu erfahren – und natürlich um zu sehen, ob sie zur Herstellung eines supraleitenden Materials bei Raumtemperatur verwendet werden kann.

<< Zurück: Ring zur kontinuierlichen Messung des arteriellen Drucks 29.03.2021

>> Weiter: Die Überlagerung eines elektronischen Zustands verändert die Eigenschaften der Bremsstrahlung 28.03.2021

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Flüssiges Metall, das selbstständig seine Struktur verändert 08.10.2019

Amerikanische Wissenschaftler haben Flüssigmetallsysteme für die Elektronik entwickelt, die gebogen, gefaltet und gedehnt werden können – das sind die Hauptforschungsrichtungen auf dem Gebiet der militärischen Geräte der nächsten Generation.

Leitfähige Materialien ändern ihre Eigenschaften, wenn sie gedehnt oder gebogen werden. Im Allgemeinen nimmt die elektrische Leitfähigkeit ab und der Widerstand steigt mit der Dehnung.

Ein kürzlich von Wissenschaftlern des Air Force Research Laboratory (AFRL) entwickeltes Material namens „Polymerized Liquid Metal Networks“ bewirkt genau das Gegenteil. Diese Flüssigmetallnetzwerke können bis zu 700 % gedehnt werden und reagieren autonom auf diese Belastung, um den Widerstand zwischen den beiden Zuständen nahezu gleich zu halten und dennoch in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Das alles liegt an der selbstorganisierenden Nanostruktur im Material, die diese Aktionen automatisch durchführt.

"Diese Dehnungsreaktion ist das komplette Gegenteil von dem, was Sie erwarten würden", sagte Dr. Christopher Tabor, leitender Forscher des Projekts. „Normalerweise erhöht sich der Widerstand eines Materials, wenn es sich ausdehnt, einfach weil der Strom durch mehr Material fließen muss. Das Experimentieren mit diesen Flüssigmetallsystemen zeigte völlig unerwartete und ehrlich gesagt unglaubliche Ergebnisse, bis wir herausfanden, was los war.“

Drähte, die ihre Eigenschaften unter diesen unterschiedlichen mechanischen Bedingungen beibehalten, haben viele Anwendungen, wie z. B. die nächste Generation tragbarer Elektronik. Beispielsweise kann das Material in langärmlige Kleidung eingearbeitet und dazu verwendet werden, die Kraft durch das Hemd und den ganzen Körper so zu übertragen, dass das Beugen des Ellbogens oder das Drehen der Schulter die übertragene Kraft nicht verändert.

Die Forscher bewerteten auch die Heizeigenschaften des Materials in einem beheizbaren, handschuhähnlichen Formfaktor. Sie maßen die thermische Reaktion bei konstanter Fingerbewegung und hielten eine nahezu konstante Temperatur bei einer konstant angelegten Spannung aufrecht, im Gegensatz zu modernen Heizgeräten, die bei Belastung aufgrund von Widerstandsänderungen erheblich an Wärmeleistung verlieren.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen