Wczoraj gruchnęła wiadomość o przełomowym odkryciu naukowców z Korei Południowej. Mieli oni opracować nadprzewodnik działający w temperaturze otoczenia, w którym żyjemy i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Jeżeli wyniki ich prac zostaną potwierdzone przez inne ośrodki badawcze, może to oznaczać kolejną rewolucję technologiczną, z której będziemy mogli skorzystać również my, motocykliści.
Na początek możliwie mała szczypta fizyki. Nadprzewodnictwo to stan materiału polegający na zerowej rezystancji. Inaczej mówiąc, przepływające przez nadprzewodnik elektrony nie napotykają żadnego oporu, nie ma więc po drodze żadnych strat i zakłóceń. Zjawisku temu towarzyszy tzw. efekt Meissnera, czyli wypychanie z nadprzewodnika zewnętrznego pola magnetycznego lub skupianie go w coś w rodzaju wirów.
Badania nad nadprzewodnikami trwają od ponad stu lat. Zostały zapoczątkowane przez holenderskiego fizyka Heike Kammerlingha-Onnesa, który odkrył i opisał to zjawisko w 1911 roku, a dwa lata później zbudował pierwszy elektromagnes nadprzewodnikowy. Za swoje badania otrzymał nagrodę Nobla.
Do tej pory największym problemem w szerszym zastosowaniu nadprzewodników były bardzo niskie temperatury potrzebne do tego, by poszczególne materiały zaczęły wykazywać zerową rezystancję. Początkowo pracowano na rtęci w temperaturze zaledwie kilku stopni Kelwina (poniżej -250°C), z biegiem lat opracowywano materiały „działające” w wyższych temperaturach, ale wciąż dużo poniżej tych, w których na co dzień funkcjonujemy jako ludzie. Z tego powodu z właściwości nadprzewodników korzystano głównie w specjalistycznych ośrodkach badawczych, np. przy budowie niezwykle czułej aparatury pomiarowej.
Koreański przełom?
Odkrycie koreańskich naukowców, jeżeli zostanie potwierdzone, może być prawdziwym przełomem. Twierdzą oni, że opracowany przez nich materiał LK-99, oparty na ołowiu i apatycie (minerale z grupy fosforanów), jest nadprzewodnikiem w temperaturze nawet do 127°C i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Może być więc szeroko stosowany w urządzeniach i pojazdach na całym świecie. Kwestia prawdziwości twierdzeń specjalistów z Korei Południowej pozostaje otwarta i będziemy musieli poczekać na ich potwierdzenie przez innych naukowców. Natomiast od razu warto się zastanowić, jakie potencjalne korzyści płyną z szeroko dostępnych nadprzewodników?
Ich zastosowanie może być bardzo szerokie we wszelkiego rodzaju urządzeniach i instalacjach elektrycznych. Cenna są tutaj zarówno zerowa rezystancja, jak i efekt Meissnera, czyli dużo szersze niż dotychczas możliwości wykorzystania pola elektromagnetycznego. Mogą to być np. bezstratne sieci przesyłowe czy dalszy rozwój sieci kolei z superszybkimi pociągami lewitującymi na poduszce magnetycznej, które być może na krótszych trasach całkowicie wyprą paliwożerne samoloty. To jednak zaledwie ułamek tego, jak ogromne możliwości daje ta technologia.
Auta i motocykle
Czy transport, poza wymienionym kolejowym, również skorzysta z szeroko dostępnych nadprzewodników? Oczywiście. Wyobraźmy sobie chociażby silniki elektryczne z „bezstratnymi” wirnikami. Będą mogły być dużo mniejsze, a przy tym sprawniejsze i zużywające mniej energii, co może być przynajmniej częściową odpowiedzią na wolne postępy w zwiększaniu pojemności baterii. Innym pomysłem są łożyska z zerowym tarciem, wykorzystujące wspomniany efekt Meissnera.
Póki co nie przesadzamy z optymizmem i czekamy na rozwój sytuacji, a przede wszystkim na niezależne potwierdzenie wyników prac koreańskich naukowców. Czy LK-99 zmieni nasze życie? Mówimy temu stanowcze „czemu nie!”.
