Gdy nauka odkrywa sposób, na zastąpienie kosztownego urządzenia jego tańszym odpowiednikiem, zawsze są powody do radości. Znalezienie nowego zastosowania dla przedmiotów codziennego użytku to jeszcze wyższa szkoła jazdy. Ale nowatorskie zastosowanie skocza zasługuje na nową nagrodę – a przynajmniej zasługuje na nią zespół z Uniwesytetu w Toronto.
Zjawisko nadprzewodnictwa znamy już od początku zeszłego wieku. W dużym uproszczeniu polega ono na zerowej rezystancji, czyli oporze: nadprzewodnik to materiał, który przewodzi prąd elektryczny bez żadnego oporu, a więc również bez strat energii po drodze. Dotychczas jedyne nadprzewodnictwo stosowalne w praktyce wymagało schłodzenia materiału do bardzo niskiej temperatury. Chociaż ograniczyło to jego masowe zastosowanie, nawet w ograniczonym zakresie wyniki są imponujące. Wystarczy spojrzeć na koleje magnetyczne w Azji, osiągające prawie 600 km/h – ich magnetyczną lewitacją umożliwiają elektromagnesy, będące silnymi nadprzewodnikami.
Od dawna celem fizyków jest znalezienie nadprzewodnika, który funkcjonowałby w temperaturze pokojowej. Takie właściwości wykazują niektóre związki miedzi z domieszką tlenu i żelaza, jednak jak dotąd badania nad nimi były w dużym stopniu ograniczone. Trudność polegała na idealnym dopasowaniu nadprzewodnika do półprzewodnika – odkryto bowiem, że w specjalnych okolicznościach ten drugi nabiera własności pierwszego. Jednak zasady mechaniki kwantowej, która tłumaczy efekt nadprzewodnictwa, wymagają niezwykle ścisłego przylegania obu materiałów. Oto, gdzie znalazła zastosowanie taśma klejąca.
- Kto by pomyślał, że zwykłe sklejenie dwóch znanych rzeczy przyniesie zupełnie nowe rezultaty – komentuje swoje odkrycie Ken Burch, fizyk z Uniwersytetu Toronto i lider zespołu – Zazwyczaj połączenie nadprzewodnika z półprzewodnikiem wymagało zastosowania elementów cieńszych od ludzkiego włosa i konstruowanie całego układu od podstaw.
Oczywiście trzeba fizyka, by skleić ze sobą odpowiednie rzeczy. Związki miedzi zostały połączone między szklanymi płytkami ze specjalnym typem półprzewodnika – izolatorem topologicznym. Ten drugi nabrał cech nadprzewodnika, podobnie jak całość sklejona skoczem.
A korzyści? Poza uchyleniem drzwi do słabo poznanej dziedziny fizyki, odkrycie międzynarodowego zespołu z kanadyjskiego uniwersytetu to krok w kierunku sprawniejszych komputerów kwantowych, rozkładających swoich binarnych pradziadów na zerojedynkowe łopatki. Być może nowy obszar badań pozwoli usprawnić przesyłanie na duże odległości energii i informacji – i ludzi, na przykład w nowej spółce PKP Koleje Magnetyczne (to oczywiście żart, ech).
Trudno przewidzieć konsekwencje dla skocza – ten już chyba nie mógłby stać się bardziej popularny.
{jumi [*7]}
