Neue Fortschritte bei Supraleitern: Potenzial für Elektromobilität und mehr

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Entwicklung von Supraleitern, die bei Raumtemperatur arbeiten, könnte die Art und Weise, wie wir Energie nutzen, revolutionieren. Forscher der Columbia University haben einen bedeutenden Schritt in diese Richtung gemacht.

Die Vision einer Zukunft, in der Elektrofahrzeuge drahtlos aufgeladen werden, während sie über die Autobahnen gleiten, und Laptops hunderte Male leistungsfähiger sind, könnte bald Realität werden. Diese Zukunft hängt von der Entwicklung neuer Supraleiter ab, die Elektrizität mit nahezu perfekter Effizienz übertragen können. Derzeitige Supraleiter benötigen extreme Kälte oder Druck, um zu funktionieren, was ihre breite Anwendung erschwert.

Ein multidisziplinäres Team von Forschern der Columbia University, unter der Leitung des Physikers Cory R. Dean, hat kürzlich einen Durchbruch erzielt. Sie haben gezeigt, dass das Material Wolframdiselenid, wenn es in Schichten von nur ein oder zwei Atomen Dicke geschnitten und präzise manipuliert wird, Supraleitfähigkeit aufweist. Diese Entdeckung bietet neue Einblicke in die Mechanismen der Supraleitung und könnte den Weg für die Entwicklung kostengünstigerer und vielseitigerer Supraleiter ebnen.

Die Forscher haben sich von früheren Arbeiten inspirieren lassen, insbesondere von der Entdeckung des MIT-Physikers Pablo Jarillo-Herrera, der herausfand, dass Graphen supraleitend wird, wenn es in bestimmten Winkeln gestapelt und verdreht wird. Dean und sein Team wollten herausfinden, ob ein ähnlicher Ansatz auch bei anderen zweidimensionalen Materialien funktioniert.

Nach jahrelangen Experimenten mit Wolframdiselenid fanden die Forscher eine erfolgreiche Methode: Zwei Schichten des Materials werden nebeneinander platziert, eine davon um fünf Grad gedreht und auf -272,7°C abgekühlt. Bei dieser Konfiguration fließen Elektronen mit einer Geschwindigkeit durch das Material, die um Größenordnungen schneller ist als in gewöhnlichen Metallen.

Obwohl diese Materialien noch immer auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt werden müssen, um ihre Supraleitfähigkeit zu entfalten, gilt Deans Durchbruch als einer der bedeutendsten Fortschritte in der Materialwissenschaft der letzten Jahre. Er bietet entscheidende neue Einblicke in die Mechanismen der Supraleitung und nährt die Hoffnung, dass eines Tages Supraleiter entwickelt werden könnten, die unter praktischeren Bedingungen arbeiten.

Die Entwicklung eines Supraleiters, der bei Raumtemperatur funktioniert, ist der Traum vieler Wissenschaftler. Ein solches Material würde nahezu alle Industrien, die auf Elektronik angewiesen sind, revolutionieren, von der Computertechnik über die Medizin bis hin zur Energieerzeugung und dem Transportwesen. Deans Entdeckung könnte der Schlüssel sein, der diesen Traum Wirklichkeit werden lässt.

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