العلماء يبتكرون مادة لتوصيل الكهرباء ستحدث ثورة في مجال الطاقة والإلكترونيات

اكتشف العلماء مادة جديدة يمكن ضبطها لتغيير العالم بأسره في مجال الكهرباء، يقول الباحثون إنهم صنعوا مادة فائقة توصيل الكهرباء تعمل في درجات حرارة وضغط منخفضين بما يكفي لاستخدامها فعليًا في المواقف الصعبة.

وهذه المادة، ظل العلماء يطاردونها منذ أكثر من قرن، حيث حاول العلماء صنع مادة قادرة على نقل الكهرباء دون مقاومة، وتمرير المجالات المغناطيسية حول المادة.

يمكن أن يؤدي اكتشاف هذه المادة إلى شبكات طاقة قادرة على نقل الطاقة بسلاسة، مما يوفر ما يصل إلى 200 مليون ميغاواط ساعة يتم فقدها حاليًا بسبب المقاومة، يمكن أن تسهم أيضًا في الاندماج النووي، وهي عملية طال انتظارها ويمكن أن تولد طاقة غير محدودة.

ويقترحون أن هناك تطبيقات أخرى تشمل القطارات عالية السرعة وأنواع جديدة من المعدات الطبية.

مادة فائقة التوصيل

وقام فريق بقيادة نفس العالم، رانجا دياس، بالإبلاغ سابقًا عن إنشاء مادتين فائقتي التوصيل أقل بقليل، ولكن تراجع محررو المجلة عن ورقة الطبيعة وسط تساؤلات حول نهج العلماء.

هذه المرة، يقول البروفيسور دياس وفريقه إنهم اتخذوا خطوات إضافية لتجنب النقد المماثل، ونظر العلماء إلى التحقق من صحة تلك الورقة القديمة ببيانات جديدة تم جمعها خارج المختبر، مع فريق من العلماء يراقبونها أثناء حدوثها على الهواء مباشرة، وأجروا عملية مماثلة للبحث الجديد.

وأُطلق على المادة اسم "المادة الحمراء" بعد لونها وكإشارة إلى مادة من Star Trek، حيث وجد هذا الاسم أثناء عملية إنشائه، عندما وجد العلماء أنه تحول بشكل مفاجئ إلى "أحمر ساطع جدًا" أثناء إنشائه.

وصنع البروفيسور دياس والفريق المادة عن طريق أخذ معدن أرضي نادر يسمى اللوتيتيوم وخلطه مع الهيدروجين وجزء صغير من النيتروجين، ثم تُركوا بعد ذلك ليتفاعلوا لمدة يومين أو ثلاثة أيام، في درجات حرارة عالية.

جاء المركب باللون الأزرق الغني، ولكن تم الضغط عليه بعد ذلك عند ضغط مرتفع للغاية، عندما تحول من اللون الأزرق إلى اللون الوردي عند وصوله إلى الموصلية الفائقة، ثم أصبح مرة أخرى باللون الأحمر الغني في حالته المعدنية غير فائقة التوصيل.

للعمل، تحتاج المادة إلى تسخين إلى 20.5 درجة مئوية وضغطها إلى حوالي 145000 رطل / بوصة مربعة. لكن هذا أقل كثافة بكثير من المواد المماثلة الأخرى - بما في ذلك تلك التي أعلن عنها البروفيسور دياس في عام 2020 والتي جلبت الإثارة والشك من العلماء.

ومن العملي بما يكفي أن يقول العلماء المشاركون في الورقة إنها ستمثل حقبة جديدة للاستخدام العملي للمواد فائقة التوصيل.

قال البروفيسور دياس في بيان: "أصبح الطريق إلى الإلكترونيات الاستهلاكية فائقة التوصيل وخطوط نقل الطاقة والنقل والتحسينات المهمة للحبس المغناطيسي للاندماج حقيقة واقعة". "نعتقد أننا الآن في عصر التوصيل الفائق الحديث."

وقد تشمل هذه التطبيقات العملية استخدام المواد لتسريع تطوير "آلات توكاماك" التي يتم تطويرها لتحقيق الاندماج النووي.