Vantrúaður á yfirlýsingar um byltingarkenndan ofurleiðara Kjartan Kjartansson skrifar 13. ágúst 2023 08:01 Myndskeið af fljótandi flís af LK-99 hafa farið víða á samfélagsmiðlum. Einn eiginleiki ofurleiðara er að þeir hleypa engu segulflæði í gegnum sig. Það flýtur því yfir segli. Mótseglun ein og sér er þó ekki sönnun þess að efni sé ofurleiðari, að sögn Snorra Þorgeirs Ingvarssonar, eðlisfræðings. Vísir Prófessor í eðlisfræði segist vantrúaður á nýlegar fullyrðingar kóreskra vísindamanna um að þeir hafi fundið nýja tegund ofurleiðara sem vakið hafa mikla athygli. Uppgötvun á ofurleiðara við stofuhita gæti valdið gríðarlegum tækniframförum. Suðurkóreskir vísindamenn birtu greinar í síðasta mánuði þar sem þeir héldu því fram að þeir hefðu uppgötvað efni sem er ofurleiðari vel yfir stofuhita og við staðalþrýsting. Efnið kalla þeir LK-99 og er blanda af blýi, kopar og súrefni. Reyndist efnið raunverulega ofurleiðandi væri um byltingu í eðlisfræði að ræða sem gæti valdið stórstígum framförum í orkuflutningum og nýtni. Ofurleiðarar eru efni sem leiða rafstraum án nánast nokkurs viðnáms. Þeir voru fyrst uppgötvaðir snemma á 20. öld. Þá voru það aðeins málmar og málmblöndur sem höfðu þessa ofurleiðandi eiginleika þegar þær voru kældar niður undir nokkrar gráður ofan við alkul, rúmlega 273 gráðu frost á Celsíus. Síðar komu fram svonefndir háhitaofurleiðarar. Sá hiti var þó aðeins hár hlutfallslega því virknin kom aðeins fram við um -140°C. Fullyrðingar um efni sem er ofurleiðandi við stofuhita vöktu því mikla athygli og hefur fjöldi rannsóknarhópa víða um heim keppst við að endurskapa virknina sem var lýst í greinum kóresku vísindamannanna. Engum þeirra hefur enn tekist það og flest virðist raunar benda til þess að enginn fótur sé fyrir yfirlýsingum Kóreumannanna. „Það er náttúrulega ofsalega stór fullyrðing að halda því fram að þú sért með ofurleiðara við herbergishita. Ef rétt reyndist þá væri það stórkostlegt þannig að það stökkva allir til sem vinna á þessu sviði,“ segir Snorri Þorgeir Ingvarsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands. Snorri Þorgeir Ingvarsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, segir að LK-99 líti ekki einu sinni út fyrir að vera sérstaklega góður leiðari, hvað þá ofurleiðari.Háskóli Íslands Óritrýndar greinar og ýmsum spurningum ósvarað Eftir því sem Snorra telst til vinna nú fleiri en tuttugu rannsóknarhópar að því að endurgera meinta ofurleiðarann eftir forskrift kóresku vísindamannanna. Engum þeirra hafi tekist að sýna fram á ofurleiðni. „Núna dynja auðvitað á þeim spurningar. Það dularfulla er að engum tekst að endurskapa þetta,“ segir Snorri sem bendir á að greinar Kóreumannanna séu óritrýndar og af þeim að dæma sé ýmsum spurningum ósvarað. Að hans mati vantar einnig í gögn Kóreumannanna ákveðin sérkenni þess að efnið sér raunverulega ofurleiðandi. Þannig vanti ákveðin einkenni fasabreytinga í mæliniðurstöður á varmaeiginleikum efnisins. Þá sé skali sem vísindamennirnir nota fyrir eðlisviðnám mjög grófur og efnið líti ekki einu sinni út fyrir að vera sérstaklega góður leiðari, hvað þá ofurleiðari. „Það væri auðvitað stórkostlegt ef svo væri en gögnin sem þeir sýna finnst mér ekki sannfærandi hvað þetta varðar,“ segir Snorri. Mótseglun ekki sönnun fyrir ofurleiðni Einhverjum hafi tekist að fá fram svokallaða mótseglun sem Snorri segir að geti skýrt af hverju efni virðist fljóta yfir segli. Myndskeið af fljótandi efni frá vísindamönnunum og fjölda misalvörugefnum netverjum sem reyndu að endurskapa virknina hafa farið víða á samfélagsmiðlum. The best video we have so far is probably also the newest, published first in @kchangnyt's article out today, from HT Kim. pic.twitter.com/gu80jgDOqe— Alex Kaplan (@alexkaplan0) August 4, 2023 Ofurleiðarar eru fullkomnir mótseglar sem hleypa engu segulflæði inn í sig og geta því flotið yfir seglum. Mótseglun ein og sér dugir þó ekki til þess að sýna fram á að efni séu ofurleiðandi, að sögn Snorra. Sem dæmi nefnir hann að eðlisfræðingurinn Andre Geim, sem hlaut Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á grafeni, hafi fyrr á ferli sínum látið froska fljóta yfir segli. „Froskar og lífrænn vefur eru mótseglandi efni. Það er bara dæmi um að þú þarft ekki ofurleiðara. Froskar eru ekki ofurleiðandi!“ segir Snorri. Hann bendir einnig á að viðnám í efninu fari ekki niður í núll þó að það virðist falla skyndilega við 104°C. Það þyki honum ekki benda til þess að LK-99 sé raunverulegur ofurleiðari. Snorra þykir tilgáta Kóreumannanna um að kopar í efnablöndunni skapi ofurleiðni í örlitlum punktum langsótt og að öll gögn vanti til að sýna fram á að niðurstöður þeirra séu annað og meira en skot í myrkri. „Ég er vantrúaður á þetta, ef ég á að segja alveg eins og er. Ég hef ekki mikla trú á þessu,“ segir Snorri. Væri praktískt til orkuflutnings Snorra finnst ekki sérstaklega líklegt að efni sem séu ofurleiðandi við stofuhita komi til með að finnast. Eðlisfræðingar hafi þó haft rangt fyrir sér áður. Uppgötvun háhitaofurleiðara á seinni hluta síðustu aldar hafi valdi gríðarlegum skjálfta í eðlisfræðiheiminum og hún hafi ítrekað verið sannreynd og staðfest síðan. „Hefðbundnir“ ofurleiðarar eru ekki hagkvæmir á stórum skala vegna þess hversu dýrt það er að kæla þá nægilega niður til þess að viðhalda ofurleiðninni. Fram að þessu hafa þeir því haft afmörkuð not, til dæmis við rannsóknir í öreindahröðlum og lághitarannsóknum sem krefjast öflugs segulsviðs en einnig í segulómtækjum, fjarskiptabúnaði og nýframkomnum skammtatölvum. Fyndist efni sem væri ofurleiðandi við stofuhita og væri ódýrt í framleiðslu gæti það leitt til alls kyns tækniframfara sem tengjast rafmagni og raftækjum. Orka sem nú tapast í formi hita sem myndast við viðnám í leiðurum nýttist að fullu. Þannig gætu rafhlöður í snjallsímum enst lengur og tölvur og hvers kyns önnur tæki yrðu orkunýtnari. „Þetta væri gríðarlega praktískt til orkuflutnings. Þú getur flutt mikinn straum með þessum hætti en þú þarft ofurleiðni yfir gríðarlega langar vegalengdir og það er eitthvað sem kemur í veg fyrir að ofurleiðarar séu notaðir við orkuflutning,“ segir prófessorinn. Tækni Vísindi Mest lesið Unglingar bundnir og skildir eftir við heimili Innlent Sláandi hugmyndir íslenskra karla um ofbeldi Innlent Laug að Morgunblaðinu um nýjan KFC-stað Innlent Heiða í veikindaleyfi Innlent „Vissi að ég var ekki að haga mér eins og venjulegt fólk“ Innlent Þetta eru stæðin sem borgin hefur endurheimt Innlent Starfsmaður Reykjavíkurborgar smitaðist af nóróveiru Innlent Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Erlent Stefna á þrjú þúsund hektara en endurheimtu þrettán Innlent Segir ágreininginn í Landsvirkjun ekki snúast um arðgreiðslur Innlent Fleiri fréttir Menntaskólanemar mótmæla: Íslensk stúlka varð fyrir táragasi Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Fær umboðið í fangið fjórum dögum eftir uppgjöf Skipar sérstakan saksóknara vegna hópnauðgunar við Cornell-háskóla Boðaði ríkisstjórn á fund vegna mótmæla nemenda „Á lífi eins og er“ eftir misheppnaða aftöku Írani grunaður um að skipuleggja hryðjuverk Uppörvandi fréttir fyrir Demókrata Sniðganga bandamenn á NATO-fundum Svissneskir jöklar rýrnað um tæp tuttugu prósent á fimm árum Gera óháða rannsókn á hópnauðgun við háskólann Dæmd í Danmörku fyrir stuld og sölu rándýrra Pokémon-spila Skýrar vísbendingar að Íranir eigi hlut að máli Á spítala eftir misheppnaða aftöku Flugmaður stakk kollega sinn og reyndi að brotlenda vélinni Rússar sagðir hafa ætlað að myrða Kasparov Flugvél beint annað eftir „slagsmál“ milli flugmanna Hundruð unglinga handteknir í Frakklandi Einn mannanna fimm hafi hringt sjálfur í neyðarlínuna Stríðsyfirlýsing sem gæti leitt til nýrra kosninga Fundu eldsneyti en engin sprengiefni í bílunum Hafa enn ekki ákveðið hvort rétta eigi aftur yfir Clancy Skoða byggingu evrópskrar geimstöðvar Enn lítið um svör í Englandi Fundu lúxusíbúð með golfhermi innan veggja fangelsis Síðustu hermennirnir fara frá Írak, aftur Eistar saka Rússa um fjölþáttaárás Búa í „helvíti á jörðu“ og borða illgresi til að halda lífi „Háfhrifavaldur“ fastur í kóresku síki Kynna fyrsta „núllosunarsvæði“ Danmerkur Sjá meira
Suðurkóreskir vísindamenn birtu greinar í síðasta mánuði þar sem þeir héldu því fram að þeir hefðu uppgötvað efni sem er ofurleiðari vel yfir stofuhita og við staðalþrýsting. Efnið kalla þeir LK-99 og er blanda af blýi, kopar og súrefni. Reyndist efnið raunverulega ofurleiðandi væri um byltingu í eðlisfræði að ræða sem gæti valdið stórstígum framförum í orkuflutningum og nýtni. Ofurleiðarar eru efni sem leiða rafstraum án nánast nokkurs viðnáms. Þeir voru fyrst uppgötvaðir snemma á 20. öld. Þá voru það aðeins málmar og málmblöndur sem höfðu þessa ofurleiðandi eiginleika þegar þær voru kældar niður undir nokkrar gráður ofan við alkul, rúmlega 273 gráðu frost á Celsíus. Síðar komu fram svonefndir háhitaofurleiðarar. Sá hiti var þó aðeins hár hlutfallslega því virknin kom aðeins fram við um -140°C. Fullyrðingar um efni sem er ofurleiðandi við stofuhita vöktu því mikla athygli og hefur fjöldi rannsóknarhópa víða um heim keppst við að endurskapa virknina sem var lýst í greinum kóresku vísindamannanna. Engum þeirra hefur enn tekist það og flest virðist raunar benda til þess að enginn fótur sé fyrir yfirlýsingum Kóreumannanna. „Það er náttúrulega ofsalega stór fullyrðing að halda því fram að þú sért með ofurleiðara við herbergishita. Ef rétt reyndist þá væri það stórkostlegt þannig að það stökkva allir til sem vinna á þessu sviði,“ segir Snorri Þorgeir Ingvarsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands. Snorri Þorgeir Ingvarsson, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, segir að LK-99 líti ekki einu sinni út fyrir að vera sérstaklega góður leiðari, hvað þá ofurleiðari.Háskóli Íslands Óritrýndar greinar og ýmsum spurningum ósvarað Eftir því sem Snorra telst til vinna nú fleiri en tuttugu rannsóknarhópar að því að endurgera meinta ofurleiðarann eftir forskrift kóresku vísindamannanna. Engum þeirra hafi tekist að sýna fram á ofurleiðni. „Núna dynja auðvitað á þeim spurningar. Það dularfulla er að engum tekst að endurskapa þetta,“ segir Snorri sem bendir á að greinar Kóreumannanna séu óritrýndar og af þeim að dæma sé ýmsum spurningum ósvarað. Að hans mati vantar einnig í gögn Kóreumannanna ákveðin sérkenni þess að efnið sér raunverulega ofurleiðandi. Þannig vanti ákveðin einkenni fasabreytinga í mæliniðurstöður á varmaeiginleikum efnisins. Þá sé skali sem vísindamennirnir nota fyrir eðlisviðnám mjög grófur og efnið líti ekki einu sinni út fyrir að vera sérstaklega góður leiðari, hvað þá ofurleiðari. „Það væri auðvitað stórkostlegt ef svo væri en gögnin sem þeir sýna finnst mér ekki sannfærandi hvað þetta varðar,“ segir Snorri. Mótseglun ekki sönnun fyrir ofurleiðni Einhverjum hafi tekist að fá fram svokallaða mótseglun sem Snorri segir að geti skýrt af hverju efni virðist fljóta yfir segli. Myndskeið af fljótandi efni frá vísindamönnunum og fjölda misalvörugefnum netverjum sem reyndu að endurskapa virknina hafa farið víða á samfélagsmiðlum. The best video we have so far is probably also the newest, published first in @kchangnyt's article out today, from HT Kim. pic.twitter.com/gu80jgDOqe— Alex Kaplan (@alexkaplan0) August 4, 2023 Ofurleiðarar eru fullkomnir mótseglar sem hleypa engu segulflæði inn í sig og geta því flotið yfir seglum. Mótseglun ein og sér dugir þó ekki til þess að sýna fram á að efni séu ofurleiðandi, að sögn Snorra. Sem dæmi nefnir hann að eðlisfræðingurinn Andre Geim, sem hlaut Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á grafeni, hafi fyrr á ferli sínum látið froska fljóta yfir segli. „Froskar og lífrænn vefur eru mótseglandi efni. Það er bara dæmi um að þú þarft ekki ofurleiðara. Froskar eru ekki ofurleiðandi!“ segir Snorri. Hann bendir einnig á að viðnám í efninu fari ekki niður í núll þó að það virðist falla skyndilega við 104°C. Það þyki honum ekki benda til þess að LK-99 sé raunverulegur ofurleiðari. Snorra þykir tilgáta Kóreumannanna um að kopar í efnablöndunni skapi ofurleiðni í örlitlum punktum langsótt og að öll gögn vanti til að sýna fram á að niðurstöður þeirra séu annað og meira en skot í myrkri. „Ég er vantrúaður á þetta, ef ég á að segja alveg eins og er. Ég hef ekki mikla trú á þessu,“ segir Snorri. Væri praktískt til orkuflutnings Snorra finnst ekki sérstaklega líklegt að efni sem séu ofurleiðandi við stofuhita komi til með að finnast. Eðlisfræðingar hafi þó haft rangt fyrir sér áður. Uppgötvun háhitaofurleiðara á seinni hluta síðustu aldar hafi valdi gríðarlegum skjálfta í eðlisfræðiheiminum og hún hafi ítrekað verið sannreynd og staðfest síðan. „Hefðbundnir“ ofurleiðarar eru ekki hagkvæmir á stórum skala vegna þess hversu dýrt það er að kæla þá nægilega niður til þess að viðhalda ofurleiðninni. Fram að þessu hafa þeir því haft afmörkuð not, til dæmis við rannsóknir í öreindahröðlum og lághitarannsóknum sem krefjast öflugs segulsviðs en einnig í segulómtækjum, fjarskiptabúnaði og nýframkomnum skammtatölvum. Fyndist efni sem væri ofurleiðandi við stofuhita og væri ódýrt í framleiðslu gæti það leitt til alls kyns tækniframfara sem tengjast rafmagni og raftækjum. Orka sem nú tapast í formi hita sem myndast við viðnám í leiðurum nýttist að fullu. Þannig gætu rafhlöður í snjallsímum enst lengur og tölvur og hvers kyns önnur tæki yrðu orkunýtnari. „Þetta væri gríðarlega praktískt til orkuflutnings. Þú getur flutt mikinn straum með þessum hætti en þú þarft ofurleiðni yfir gríðarlega langar vegalengdir og það er eitthvað sem kemur í veg fyrir að ofurleiðarar séu notaðir við orkuflutning,“ segir prófessorinn.
Tækni Vísindi Mest lesið Unglingar bundnir og skildir eftir við heimili Innlent Sláandi hugmyndir íslenskra karla um ofbeldi Innlent Laug að Morgunblaðinu um nýjan KFC-stað Innlent Heiða í veikindaleyfi Innlent „Vissi að ég var ekki að haga mér eins og venjulegt fólk“ Innlent Þetta eru stæðin sem borgin hefur endurheimt Innlent Starfsmaður Reykjavíkurborgar smitaðist af nóróveiru Innlent Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Erlent Stefna á þrjú þúsund hektara en endurheimtu þrettán Innlent Segir ágreininginn í Landsvirkjun ekki snúast um arðgreiðslur Innlent Fleiri fréttir Menntaskólanemar mótmæla: Íslensk stúlka varð fyrir táragasi Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Fær umboðið í fangið fjórum dögum eftir uppgjöf Skipar sérstakan saksóknara vegna hópnauðgunar við Cornell-háskóla Boðaði ríkisstjórn á fund vegna mótmæla nemenda „Á lífi eins og er“ eftir misheppnaða aftöku Írani grunaður um að skipuleggja hryðjuverk Uppörvandi fréttir fyrir Demókrata Sniðganga bandamenn á NATO-fundum Svissneskir jöklar rýrnað um tæp tuttugu prósent á fimm árum Gera óháða rannsókn á hópnauðgun við háskólann Dæmd í Danmörku fyrir stuld og sölu rándýrra Pokémon-spila Skýrar vísbendingar að Íranir eigi hlut að máli Á spítala eftir misheppnaða aftöku Flugmaður stakk kollega sinn og reyndi að brotlenda vélinni Rússar sagðir hafa ætlað að myrða Kasparov Flugvél beint annað eftir „slagsmál“ milli flugmanna Hundruð unglinga handteknir í Frakklandi Einn mannanna fimm hafi hringt sjálfur í neyðarlínuna Stríðsyfirlýsing sem gæti leitt til nýrra kosninga Fundu eldsneyti en engin sprengiefni í bílunum Hafa enn ekki ákveðið hvort rétta eigi aftur yfir Clancy Skoða byggingu evrópskrar geimstöðvar Enn lítið um svör í Englandi Fundu lúxusíbúð með golfhermi innan veggja fangelsis Síðustu hermennirnir fara frá Írak, aftur Eistar saka Rússa um fjölþáttaárás Búa í „helvíti á jörðu“ og borða illgresi til að halda lífi „Háfhrifavaldur“ fastur í kóresku síki Kynna fyrsta „núllosunarsvæði“ Danmerkur Sjá meira