Eureka: Otkriveno novo agregatno stanje

Svima nama poznata su 3 osnovna agregatna stanj: čvrsto, tečno i gas. Međutim, malo ko zna da postoji još 15 agregatnih stanja, a ono koje je nedavno otkriveno moglo bi da izazove nastanak radikalnhi promena u načinu na koji koristimo i proizvodimo energiju.

Razliku između agregatnih stanja u većini slučajeva moguće je prepoznati samo zahvaljujući čulu vida. Ali naučnici, koji se bave proučavanjem ovih i nešto složenijih stanja, poput plazme, koloida i Boze-Ajnštajnovog kondenzata, odlučili su da detaljnije ispitaju svojstva svakog stanja, poput gustine, hemijskog sastava i provodljivosti materijala.

Kada je međunarodni tim fizičara, hemičara i stručnjaka za materijale testirao fizičke osobine novog materijala, stvorenog u laboratorijskim uslovima, otkrio je nešto neviđeno do sada – materiju koja se u isto vreme ponašala kao izolator, superprovodnik, metal i magnet.

Novi materijal nastao je ugrađivanjem atoma rubidijuma u kristalnu rešetku molekula od 60 atoma ugljenika – fulerena. Zahvaljujući mogućnosti kontrolisanja daljine atoma i pritiska u okviru strukture fulerena menjanjem atoma rubidijuma, naučnici su naišli na fazu u kojoj se materijal transformiše iz izolatora u provodnik.

Ovaj proces naziva se Jan-Telerov efekat, a prvi put je predstavljen 1937. godine. U skladu sa time, novi materijal nazvan je Jan-Telerov metal.

Ova vrsta metala mogla bi da omogući stvaranje superprovodnika o kojem naučnici i inženjeri širom sveta sanjaju decenijama.

Prednost superprovodnika bilo bi izostajanje otpora koji se javlja prilikom protoka elektrona, karakterističan za materijale poput aluminijuma ili bakra. To znači da bi znatno efikasnije prenosili elektricitet, a samim tim bi došlo i do značajne uštede novca.

Na desetine materijala sa ovim svojstvom već postoji, ali je potrebno podvrgnuti ih izuzetno niskim temperaturama (-108 stepeni Celzijusa) da bi ispoljili žejenu efikasnost. Iako stručnjaci još uvek ne znaju koji je uzrok ove pojave, jedno je sigurno: energija neophodna za njihovo hlađenje skuplja je od one koja bi bila dobijena navedenim procesom, što ih trenutno čini neupotrebljivim.

Upravo tu bi Jan-Telerov metal mogao da stupi na scenu – ovo je prvi put da je Jan-Telerov efekat uočen u praksi. Daljim proučavanjem toga kako se proces odvija, naučnici bi mogli da steknu ideju o tome kako bi bilo moguće proizvesti superprovodnik koji bi, za razliku od dosadašnjih materijala, bio dovoljno efikasan i na višim temperaturama.

Istraživanje, koje je sproveo univerzitet Tohoku u Japanu na čelu sa doktorom Kosmasom Prasidesom, objavljeno je 17. maja u časopisu “Science Advances”.

(B92/Business insider)

Razliku između agregatnih stanja u većini slučajeva moguće je prepoznati samo zahvaljujući čulu vida. Ali naučnici koji se bave proučavanjem ovih i nešto složenijih stanja, poput plazme, koloida i Boze-Ajnštajnovog kondenzata, odlučili su da detaljnije ispitaju svojstva svakog stanja, poput gustine, hemijskog sastava i provodljivosti materijala.

Kada je međunarodni tim fizičara, hemičara i stručnjaka za materijale testirao fizičke osobine novog materijala, stvorenog u laboratorijskim uslovima, otkrio je nešto neviđeno do sada – materiju koja se u isto vreme ponašala kao izolator, superprovodnik, metal i magnet.

Novi materijal nastao je ugrađivanjem atoma rubidijuma u kristalnu rešetku molekula od 60 atoma ugljenika – fulerena. Zahvaljujući mogućnosti kontrolisanja daljine atoma i pritiska u okviru strukture fulerena menjanjem atoma rubidijuma, naučnici su naišli na fazu u kojoj se materijal transformiše iz izolatora u provodnik.

Ovaj proces naziva se Jan-Telerov efekat, a prvi put je predstavljen 1937. godine. U skladu s time, novi materijal nazvan je Jan-Telerov metal.

Ova vrsta metala mogla bi da omogući stvaranje superprovodnika o kojem naučnici i inženjeri širom sveta sanjaju decenijama.

Prednost superprovodnika bilo bi izostajanje otpora koji se javlja prilikom protoka elektrona, karakterističnog za materijale poput aluminijuma ili bakra. To znači da bi znatno efikasnije prenosili elektricitet, a samim tim bi došlo i do znatne uštede novca.

Na desetine materijala s ovim svojstvom već postoji, ali je potrebno podvrgnuti ih izuzetno niskim temperaturama (-108 stepeni Celzijusa) da bi ispoljili željenu efikasnost. Iako stručnjaci još ne znaju koji je uzrok ove pojave, jedno je sigurno: energija neophodna za njihovo hlađenje skuplja je od one koja bi bila dobijena navedenim procesom, što ih trenutno čini neupotrebljivim.

Upravo tu bi Jan-Telerov metal mogao da stupi na scenu – ovo je prvi put da je Jan-Telerov efekat uočen u praksi. Daljim proučavanjem toga kako se proces odvija naučnici bi mogli da steknu ideju o tome kako bi bilo moguće proizvesti superprovodnik koji bi, za razliku od dosadašnjih materijala, bio dovoljno efikasan i na višim temperaturama.

Istraživanje, koje je sproveo univerzitet Tohoku u Japanu, s doktorom Kosmasom Prasidesom na čelu, objavljeno je 17. maja u časopisu “Science Advances”