เปลี่ยนห้องธรรมดาให้เป็นห้องทำงาน

ธาตุและแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายชนิด เช่น ตะกั่วและปรอทมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด และมีการใช้งานสมัยใหม่ที่ใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด เช่น เครื่อง MRI รถไฟแม่เหล็ก มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยปกติแล้ว ตัวนำยิ่งยวดในวัสดุจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำหรือที่อุณหภูมิสูงที่ความดันสูงมาก ความศักดิ์สิทธิ์ของตัวนำยิ่งยวดในปัจจุบันคือการค้นหาหรือสร้างวัสดุที่สามารถถ่ายโอนพลังงานระหว่างกันในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิห้องที่ไม่มีแรงดัน หากสามารถนำประสิทธิภาพของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องไปใช้ในระดับต่างๆ เพื่อสร้างระบบส่งพลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรม การพาณิชย์ และการขนส่ง มันจะเป็นการปฏิวัติ การใช้เทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องที่ความดันบรรยากาศจะช่วยเร่งการใช้พลังงานไฟฟ้าของโลกเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน เทคโนโลยีช่วยให้เราทำงานได้มากขึ้นและใช้ทรัพยากรธรรมชาติน้อยลงโดยมีของเสียน้อยลงเพื่อรักษาสิ่งแวดล้อม มีระบบวัสดุตัวนำยิ่งยวดสองสามระบบสำหรับการส่งไฟฟ้าในขั้นตอนต่างๆ ของการพัฒนา ในขณะเดียวกัน นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮูสตันกำลังทำการทดลองเพื่อหาตัวนำยิ่งยวดในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ ห้อง และความดันบรรยากาศ Paul Chu ผู้อำนวยการผู้ก่อตั้งและหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ Texas Center for Superconductivity ที่ UH และ Liangzi Deng ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการวิจัย เลือก FeSe (Iron (II) Selenide) สำหรับการทดลองของพวกเขา เนื่องจากมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและยังมี Tc ที่ยอดเยี่ยม (อุณหภูมิวิกฤตของตัวนำยิ่งยวด ) การเพิ่มประสิทธิภาพภายใต้ความกดดัน Chu และ Deng ได้พัฒนากระบวนการดับด้วยแรงดัน (PQP) ซึ่งในตอนแรกพวกเขาใช้แรงดันกับตัวอย่างที่อุณหภูมิห้องเพื่อเพิ่มความเป็นตัวนำยิ่งยวด ทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่เลือกไว้ จากนั้นจึงปล่อยแรงดันที่ใช้จนหมด ในขณะที่ยังคงรักษา คุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดที่ได้รับการปรับปรุง แนวคิดของ PQP ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ PQP ของ Chu และ Deng เป็นครั้งแรกที่ถูกนำมาใช้เพื่อรักษาตัวนำยิ่งยวดที่เพิ่มความดันสูงในตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (HTS) ที่ความดันบรรยากาศ การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในJournal of Superconductivity and Novel Magnetism "เราเสียพลังงานไฟฟ้าประมาณ 10% ในระหว่างการส่ง ซึ่งเป็นจำนวนที่มหาศาล หากเรามีตัวนำยิ่งยวดในการส่งไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียพลังงานเป็นศูนย์ เราจะเปลี่ยนแปลงโลกโดยพื้นฐาน การขนส่งและการส่งไฟฟ้าจะถูกปฏิวัติ" ชูกล่าว "หากสามารถใช้กระบวนการนี้ได้ เราสามารถสร้างวัสดุที่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าจากสถานที่ที่คุณผลิตไฟฟ้าไปยังสถานที่ห่างไกลหลายพันไมล์โดยไม่สูญเสียพลังงาน" กระบวนการของพวกเขาได้รับแรงบันดาลใจจาก Pol Duwez นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ วิศวกร และนักโลหะวิทยาที่มีชื่อเสียงที่ California Institute of Technology ผู้ล่วงลับไปแล้ว ซึ่งชี้ให้เห็นว่าโลหะผสมส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมนั้นไม่เสถียรหรือไม่เสถียรทางเคมีที่ความดันบรรยากาศและอุณหภูมิห้อง และสิ่งเหล่านี้ เฟส metastable มีคุณสมบัติที่ต้องการและ/หรือปรับปรุงที่คู่ที่เสถียรขาดหายไป Chu และ Deng ตั้งข้อสังเกตในการศึกษาของพวกเขา ตัวอย่างของวัสดุเหล่านี้ ได้แก่ เพชร วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่อุณหภูมิสูง ฟอสฟอรัสดำ และแม้แต่ทองแดงเบริลเลียม ซึ่งใช้อย่างโดดเด่นในการผลิตเครื่องมือสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการระเบิดสูง เช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันและลิฟต์ธัญพืช "เป้าหมายสูงสุดของการทดลองนี้คือการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงกว่าอุณหภูมิห้องในขณะที่รักษาคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดของวัสดุ" ชูกล่าว "หากสามารถทำได้ ไครโอเจนิกส์จะไม่จำเป็นต้องใช้ในการทำงานกับเครื่องจักรที่ใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวดอย่างเครื่อง MRI อีกต่อไป และนั่นคือเหตุผลที่เรารู้สึกตื่นเต้นเกี่ยวกับเรื่องนี้"