Forscher brechen Weltrekord bei Supraleitung

Forscher der University of Chicago haben ein Innovatives Material entwickelt, das elektrischen Strom widerstandslos bereits bei minus 23 Grad Celsius leitet. [...]

Struktur des Lanthan-Hydrid-Supraleiters
Struktur des Lanthan-Hydrid-Supraleiters (c) Die Grafik stammt von Drozdov und seinem Team.

Gleich um 50 Grad haben Forscher der University of Chicago  den Weltrekord bei der Hochtemperatur-Supraleitung (HTSL) gebrochen. Das Material, das sie entwickelt haben, leitet Strom widerstandslos bereits bei minus 23 Grad Celsius. Auch wenn dieser Zustand erst eintritt, wenn das Material unter extrem hohem Druck steht, halten Vitali Prakapenka, Professor am Argonne National Laboratory (ANL), und sein Mitarbeiter Eran Greenberg ihre Entwicklung für einen bedeutenden Schritt hin zu Supraleitung bei Raumtemperatur.

Supraleitung für Energiewende

Supraleitung ermöglicht Windenergieanlagen, die weitaus leistungsfähiger sind als jene, die heute gebaut werden. Sie lässt Magnetschwebebahnen wie den Transrapid in Schanghai effizienter fahren, ermöglicht extrem leistungsfähige Computer und MRTs für die Bildgebung in Medizin und Materialforschung. Das Problem bisher ist die niedrige Temperatur, bei der die heute eingesetzten Werkstoffe supraleitend werden. Sie zu erzeugen, kostet eine Menge Energie, die die Einsparung fast wieder auffrisst.

Der bisher gültige Rekord liegt bei minus 73 Grad, was aber nicht heißt, dass dieses Material tatsächlich nutzbar ist. Es lässt sich nicht zu flexiblen Leitungen verarbeiten, die beispielsweise als Wicklungen in Elektromotoren genutzt werden könnten. Genauso wenig ist das neue Material dazu geeignet, doch die Forscher glauben, dass es mit der Zeit gelingt, es praktisch zu nutzen. Derzeit gibt es supraleitende Leitungen, die minus 240 Grad benötigen.

Lanthan-Superhydrid als Kandidat

Die Forscher in Lemont haben sich auf Hydride konzentriert, das sind Verbindungen mit Wasserstoff. Gemeinsam mit Kollegen des Max-Planck-Instituts für Chemie  in Mainz haben sie herausgefunden, dass eine Verbindung von Lanthan mit Wasserstoff, genannt Lanthan-Superhydrid, ein geeigneter Kandidat ist. Lanthan gehört zu den Seltenerdmetallen.

Bei einem Druck, der 1,5 Mio. Mal so groß ist wie der Luftdruck auf Meereshöhe, verwandelt sich dieses Superhydrid in einen Supraleiter, vorausgesetzt, er wird auf eine Temperatur von minus 23 Grad gekühlt. Die Probe mit der das Kunststück gelang, ist nur wenige Tausendstel Millimeter groß. Um die Struktur der Probe zu entschlüsseln, nutzten sie die extrem helle und scharfe Röntgenquelle am ANL. Sie platzierten die Probe zwischen zwei Diamanten, die sie extrem stark zusammenpressten. Aufgrund der gesammelten Daten konnten die Forscher ein Modell des Kristalls zeichnen. Darauf aufbauend arbeiten Prakapenka und sein Team jetzt daran, den HTSL-Effekt bei einem geringeren Druck zu erzielen.


Mehr Artikel

News

Public Key Infrastructure: Best Practices für einen erfolgreichen Zertifikats-Widerruf

Um die Sicherheit ihrer Public Key Infrastructure (PKI) aufrecht zu erhalten, müssen PKI-Teams, sobald bei einer Zertifizierungsstelle eine Sicherheitslücke entdeckt worden ist, sämtliche betroffenen Zertifikate widerrufen. Ein wichtiger Vorgang, der zwar nicht regelmäßig, aber doch so häufig auftritt, dass es sich lohnt, PKI-Teams einige Best Practices für einen effektiven und effizienten Zertifikatswiderruf an die Hand zu geben. […]

News

UBIT Security-Talk: Cyberkriminalität wächst unaufhaltsam

Jedes Unternehmen, das IT-Systeme nutzt, ist potenziell gefährdet Opfer von Cyberkriminalität zu werden, denn die Bedrohung und die Anzahl der Hackerangriffe in Österreich nimmt stetig zu. Die Experts Group IT-Security der Wirtschaftskammer Salzburg lädt am 11. November 2024 zum „UBIT Security-Talk Cyber Defense“ ein, um Unternehmen in Salzburg zu unterstützen, sich besser gegen diese Bedrohungen zu wappnen. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*