O nouă descoperire ar putea schimba felul în care creăm materiale cuantice în viitor
Cercetătorii au făcut recent o descoperire fascinantă în lumea supraconductorilor, observând un fenomen neobișnuit care i-a luat prin surprindere. Potrivit InterestingEngineering.com, ei au găsit o schimbare bruscă în comportamentul acestor materiale speciale, numită tranziție cuantică de fază de ordinul întâi.
Ce au descoperit cercetătorii?
Imaginați-vă un material care într-o clipă poate conduce perfect electricitatea, iar în următoarea clipă devine un izolator. Este exact ce au văzut fizicienii când au studiat niște filme subțiri făcute dintr-un material numit oxid de indiu. De obicei, trecerea de la starea de supraconductor la cea de izolator se face treptat, ca atunci când încălzești apa și se transformă încet-încet în abur. Dar aici, schimbarea a fost bruscă, ca și cum apa ar îngheța instant.
Pentru a înțelege mai bine ce s-a întâmplat, cercetătorii au folosit o tehnică specială numită spectroscopie cu microunde. Este ca și cum ar fi făcut o radiografie a materialului pentru a vedea cum se comportă electronii în interior.
Cum funcționează și de ce este important?
În mod normal, într-un supraconductor, electronii formează perechi numite perechi Cooper. Aceste perechi sunt ca niște dansatori care se mișcă perfect sincronizat, permițând curentului electric să treacă fără nicio piedică. Dar în experimentul acesta, cercetătorii au văzut ceva ciudat.
Oxidul de indiu folosit avea multe „imperfecțiuni” în structura sa – ca o podea de dans cu multe obstacole. În loc să danseze frumos împreună, perechile de electroni au început să se „încurce” unele pe altele. Este ca și cum dansatorii ar începe să se împiedice și să se ciocnească între ei.
Ce face acest lucru atât de special? Materialul a intrat într-o stare cuantică aparte unde:
- Electronii încă formează perechi
- Dar nu mai „dansează” coordonat
- Nu mai pot menține starea de supraconductivitate
Această descoperire este foarte importantă pentru că ne ajută să înțelegem mai bine cum funcționează supraconductorii la temperaturi mai ridicate. În viitor, acest lucru ar putea duce la crearea unor materiale cuantice mai bune și mai practice.
Aplicații în lumea reală
Descoperirea aceasta ne-ar putea ajuta să facem:
- Computere cuantice mai stabile
- Dispozitive electronice care consumă mai puțină energie
- Sisteme de transport a energiei electrice mai eficiente
- Noi tipuri de senzori ultra-sensibili
Imaginați-vă un viitor în care telefoanele noastre ar putea funcționa zile întregi fără să fie nevoie să le încărcăm, sau trenuri care ar putea levita perfect deasupra șinelor fără să consume aproape deloc energie. Acesta este tipul de tehnologie la care această descoperire ar putea contribui.
Ești pasionat de știință și tehnologie? Distribuie acest articol prietenilor tăi și hai să discutăm în comentarii despre cum crezi că va arăta viitorul cu aceste noi materiale cuantice!
Sursa imaginii: Freepik
Etichete: supraconductori, fizică cuantică, materiale cuantice, oxid de indiu, tranziție de fază, spectroscopie