Supergeleiders op kamertemperatuur zijn weer een stapje dichterbij

Wetenschappers van Penn State zeggen een belangrijke stap te hebben gezet om supergeleiders die bij kamertemperatuur werken te ontdekken. Zij hebben een computermodel ontwikkeld dat kan voorspellen welke materialen in aanmerking komen voor verder onderzoek.

Een supergeleider is een materiaal dat elektriciteit zonder enig weerstandsverlies geleidt wanneer het onder een kritische temperatuur wordt afgekoeld. Supergeleiders bestaan al, maar ze hebben een groot probleem. Ze werken vandaag de dag alleen bij extreem lage temperaturen. Daardoor heb je dure koelinstallaties nodig en blijft de technologie vooral iets voor laboratoria en nichetoepassingen. 

De droom is een materiaal dat deze truc ook kan uitvoeren bij normale temperaturen. Dan kun je energie bijna zonder verlies vervoeren. Dat zou leiden tot veel efficiëntere stroomnetten, snellere computers en supersterke magneten.

Combinatie van twee methoden

De onderzoekers combineren twee klassieke benaderingen om supergeleidende materialen te vinden die meestal apart worden gebruikt: de BCS-theorie, die uitlegt hoe elektronen zich koppelen in supergeleiders, en de dichtheidsfunctionaaltheorie, een methode om elektronen in materialen te simuleren. Via een nieuwe aanpak, zentropy theory genaamd, brengen ze deze twee werelden samen. 

De methode lijkt te werken: het team voorspelde correct het gedrag van bekende supergeleiders en vond zelfs aanwijzingen dat onverwachte materialen zoals zilver en goud onder extreme omstandigheden supergeleidend zouden kunnen worden.

Wat nu? 

De onderzoekers willen hun model toepassen op een database van zo’n vijf miljoen bekende materialen om nieuwe supergeleiders te vinden en vervolgens met laboratoria samenwerken om ze te testen. Zi-Kui Liu, hoofdauteur van de studie, vat het in een persbericht zo samen: “we bouwen een raamwerk om iets compleet nieuws te ontdekken. Als het lukt, kan dat leiden tot supergeleiders die in echte omstandigheden werken, misschien zelfs bij kamertemperatuur als ze bestaan.”

Lees meer over wetenschap en mis niets met de Bright-app.