8:00 م
فيزياء الكم
اكتشف الباحثون في جامعة ولاية أوهايو ، بالتعاون مع العلماء في جميع أنحاء العالم ، اكتشافًا يمكن أن يوفر رؤى جديدة حول كيفية نقل الموصلات الفائقة الطاقة بكفاءة أكبر إلى المنازل والصناعات والسيارات.
أظهر عملهم ، الذي نُشر الأسبوع الماضي في مجلة Science Advances ، أن الجرافين - مادة تتألف من طبقة واحدة من ذرات الكربون - من المرجح أن يصبح موصلًا فائقًا مما كان يُعتقد في البداية ممكنًا.
"الجرافين في حد ذاته قادر على توصيل الطاقة ، حيث أن المعدن الطبيعي موصل ، لكن في الآونة الأخيرة فقط علمنا أنه يمكن أيضًا أن يكون موصلًا فائقًا ، من خلال صنع ما يسمى" الزاوية السحرية "- التواء طبقة ثانية من الجرافين فوق قال جيني لاو ، أستاذ الفيزياء في ولاية أوهايو ، والمؤلف المشارك للصحيفة: "الأول". "وهذا يفتح إمكانات لإجراء مزيد من البحوث لمعرفة ما إذا كان يمكننا جعل هذه المواد تعمل في العالم الواقعي."
على عكس معظم الموصلات التقليدية ، فإن الموصلات الفائقة هي معادن يمكنها توصيل الكهرباء دون مقاومة ، وبالتالي لا تعاني من فقدان الطاقة.
الجرافين عبارة عن بلورة ثنائية الأبعاد - وهي عبارة عن قطعة مسطحة تمامًا من الكربون - وكطبقة واحدة ، ليست موصلًا فائقًا. لكن في وقت سابق من هذا العام ، نشر علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بحثًا أظهر أن الجرافين يمكن أن يصبح موصلًا فائقًا إذا وضعت قطعة من الجرافين فوق قطعة أخرى وكانت الطبقات ملتوية بزاوية محددة - ما أطلقوا عليه "الزاوية السحرية" ".
كانت هذه الزاوية السحرية ، حسب رأي العلماء ، تتراوح بين درجة واحدة و 1.2 درجة ، وهي زاوية دقيقة للغاية.
"السؤال هو ، الزاوية السحرية ، إلى أي حد يجب أن يكون السحر؟" قال إميليو كوديسكيدو ، طالب دراسات عليا في مختبر لاو ومؤلف مشارك في الصحيفة.
وجد فريق ولاية أوهايو أن الزاوية السحرية تبدو أقل سحرية مما كان يعتقد في الأصل. وجد عملهم أن طبقات الجرافين لا تزال موصلة في زاوية أصغر ، حوالي 0.9 درجة. إنه تمييز بسيط ، ولكنه قد يفتح إمكانية إجراء تجارب جديدة للتحقيق في الجرافين كموصل فائق محتمل في العالم الحقيقي. حتى الآن ، يقتصر التوصيل الفائق خارج المختبرات العلمية لأنه من أجل توصيل الكهرباء الفائق ، يجب أن تبقى الخطوط الكهربائية في درجات حرارة منخفضة للغاية.
وقال مارك بوكراث ، وهو مؤلف مشارك لأستاذ البحث والفيزياء في ولاية أوهايو: "هذا البحث دفع فهمنا للموصلات الفائقة والزاوية السحرية إلى أبعد قليلاً من النظرية والتجارب السابقة التي كان يمكن توقعها".
وقال Codecido "الموصلية الفائقة يمكن أن تحدث ثورة في العديد من الصناعات - خطوط نقل الكهرباء ، خطوط الاتصالات ، النقل ، القطارات". "الموصلية الفائقة في الجرافين ذو الطبقات الثنائية الملتوية سوف تعلمنا الموصلية الفائقة في درجات حرارة أعلى بكثير ، درجات الحرارة التي ستكون مفيدة للتطبيقات في العالم الحقيقي. هذا هو المكان الذي سيتركز فيه العمل في المستقبل."
ليست هناك تعليقات: