Történelmi jelentőségű eredményről számoltak be a Rochesteri Egyetem kutatói a Nature-ben. Sikerült létrehozniuk egy olyan anyagot, amely ipari környezetben is biztosítható hőmérsékleten és nyomáson válik szupravezetővé. A Ranga Dias fizikus vezette csapat olyan nitrogénnel kevert lutécium-hidridet állított elő, amely lényegében szobahőmérsékleten (kb. 20 Celsius-fok) és 10 kilobár nyomáson alakul át szupravezetővé. Bár utóbbi körülmény nem éppen hétköznapi, a csipgyártásban már ma is alkalmaznak olyan technikákat, amikhez szükség van ilyen nyomásra, olvasható az egyetem oldalán közzétett ismertetőben. (A University of Rochester az USA egyik patináns kutatóegyeteme, ahol 13 Nobel-díjas tanult vagy dolgozott. Az egyetem 2020-ban összesen közel 400 millió dollárt költött kutatásra.)

Ha az eljárást sikerülne termelési körülmények között reprodukálni, az forradalmasíthatja a technológiai ipart. A szupravezetőknek ugyanis van két nagyon előnyös tulajdonságuk: megszűnik bennük az elektromos ellenállás, és kizárják magukból a mágneses mezőt. Segítségükkel olyan elektromos hálózatokat lehetne építeni, melyekben nincs szállítási (ellenállási) veszteség, súrlódásmentesen közlekedő, lebegő szupergyors vonatokat lehetne üzemeltetni (akár még a Musk-féle hyperloop is megvalósulhat, igaz, nem úgy, ahogy I. Elon eredetileg elképzelte), olcsóbb orvosi képalkotó (pl. MRI) berendezéseket, gyorsabb processzorokat és memóriaegységeket lehetne gyártani, sőt közelebb vinne bennünket a magfúzió megvalósításához, sorolja a lehetőségeket az egyetem oldalán megjelent beszámoló.

Rögös úton a csúcsra

Az eredmények forradalmi voltát mutatja az is, hogy Diaséknak kétszer kellett nekifutniuk, hogy a Nature elfogadja a kutatást összegző cikküket. Először ugyanis a szerkesztők elutasították a publikálást. A csapat utána újabb adatokkal egészítette ki a cikkét, valamint külső helyszínen demonstrálták az elért eredményeket: az Argonne és a Brookhaven Nemzeti Laboratórium tudósai élőben láthatták a szupravezetés kialakulását.

Diasék 99 százalékban hidrogénből és egy százalékban nitrogénből álló gázkeveréket és tiszta lutéciumot helyeztek egy reakciókamrába, majd az elegyet néhány napig magas hőmérsékleten hevítették. Egy kékesen csillogó vegyületet kaptak, amit "gyémántsatuban" (az anyagtudományban használt nagynyomású eszköz) összenyomtak, aminek hatására az anyag látványosan átalakult, és létrejött egy élénkvörös, fémes állapotú anyag – ez lett a szupravezető kiindulópontja.

A kutatócsapatnak végül sikerült bizonyítani: lehetséges környezeti hőmérsékleten és gyári körülmények között is elérhető nyomáson szupravezető anyagot előállítani.

Újabb anyagok is előkerülhetnek

A Rochesteri Egyetemen folyó kutatásoknak van egy fontos mellékterméke: a laboratóriumi kísérletek során gyűjtött adatokkal olyan gépi tanuló algoritmusokat akarnak betanítani, melyek segíthetnek más lehetséges szupravezető anyagkombinációk megtalálásában. Ahogy fémekből, úgy a céltól és az alkalmazás helyétől függően szupravezetőkből is többféle tulajdonságúra lehet szükség, vélekednek a kutatók. Az egyetem egyébként annyira bízik a csapat eredményeiben, hogy megkezdte egy szupravezető innovációs központ felépítését, ahol később akár szakirányú diplomát is lehet szerezni.