Οι επιστήμονες διευκρινίζουν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το πιο γνωστό υπεραγωγό

Οι επιστήμονες έχουν διευκρινίσει πώς λειτουργεί το πιο γνωστό υπερσύνδεσμο, ένα υλικό που θα μπορούσε να φέρει σε επανάσταση τα ηλεκτρονικά.

Το υλικό ονομάζεται Cuprate και ανακαλύφθηκε το 1986. Τα Cuprates είναι μια κατηγορία κεραμικών υλικών που περιέχουν άτομα χαλκού και οξυγόνου και είναι οι υψηλότεροι υπεραγωγοί θερμοκρασίας που είναι γνωστοί μέχρι σήμερα.

Οι υπεραγωγοί είναι υλικά που διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια χωρίς αντίσταση, και αυτό τα καθιστά πολύ αποτελεσματικά. Ωστόσο, οι περισσότεροι υπεραγωγοί εργάζονται μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, γεγονός που τους καθιστά δύσκολη στη χρήση σε πρακτικές εφαρμογές. Το Cuprates, από την άλλη πλευρά, μπορεί να υπερασπιστεί σε θερμοκρασίες που είναι πολύ πιο κοντά στη θερμοκρασία δωματίου, καθιστώντας τους πιο ελπιδοφόρα για πραγματική χρήση.

Παρά τις δυνατότητες του Cuprates, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην καταλαβαίνουν πλήρως πώς λειτουργούν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το Cuprates είναι πολύ περίπλοκα υλικά και η συμπεριφορά τους επηρεάζεται από πολλούς διαφορετικούς παράγοντες.

Ωστόσο, μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Cambridge έχει ρίξει φως στο πώς λειτουργούν οι Cuprates. Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Physics, διαπίστωσε ότι το κλειδί για την κατανόηση του Cuprates έγκειται στον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρόνια τους αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ηλεκτρόνια στα ζεύγη cuprates σχηματίζουν ζεύγη που ονομάζονται ζευγάρια Cooper. Αυτά τα ζεύγη Cooper είναι υπεύθυνα για την υπεραγωγικότητα του Cupprates. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η δύναμη της αλληλεπίδρασης μεταξύ των ηλεκτρονίων επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του υλικού.

Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων υλικών που είναι ακόμα καλύτερα υπεραγωγικά από το Cupprates. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα ηλεκτρόνια στα Cuprates μεταξύ τους, οι επιστήμονες μπορούν να σχεδιάσουν υλικά που έχουν ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίων και τα οποία επομένως μπορούν να υπεραγωγούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Η ανακάλυψη του Cuprates και η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην τεχνολογία. Οι υπεραγωγοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να κατασκευαστούν πιο αποτελεσματικά ηλεκτρικά καλώδια, πιο ισχυροί υπολογιστές και πιο ευαίσθητες συσκευές ιατρικής απεικόνισης.