Prim Hírek

A szupravezetést 1911-ben fedezték fel a Leideni Egyetemen, ahol akkor mér szilárd higanyt használtak, s a jelenség lényege - mint Jonathan Fildes írja -, hogy a szupravezetőknek nincs elektromos ellenállása, vagyis a hagyományos huzalokkal szemben veszteség nélkül engedik át az áramot.

De a szupravezetést kezdetben csak az abszolút nullához - mínusz 273,16 Celsius-fokhoz, vagyis nulla Kelvin-fokhoz - közeli hőmérsékletre hűtött anyagokban tapasztalták, és hetvenöt évnek kellett eltelnie, mire sikerült mínusz 250 Celsius-fokon előidézni a szupravezetést, majd speciális berendezésekben alkalmazni is, így például MRI-kben és részecskegyorsítókban, s a hűtést folyékony héliummal oldották meg.

Ma már létezik szupravezető, amelyet csak mínusz 139 Celsius-fokra kell hűteni. De azt sem tartják lehetetlennek, hogy felfedezik a szobahőmérsékletű szupravezetőket, amelyek már semmiféle hűtést nem igényelnek.

A szupravezetők első nagy áttörése 1986-ban következett el: Georg Bednorz és Alex Mueller, két IBM-es kutató felfedezte a kerámia alapú szupravezetők új családját, amelynek tagjai mínusz 238 Celsius-fokon vezetik az áramot veszteség nélkül. Őket követte Paul Chu, a Houstoni Egyetem munkatársa, aki olyan anyagokat fedezett fel, amelyeket "csak" mínusz 182 Celsius-fokra kellett hűteni. Így már folyékony nitrogénnel, e könnyebben hozzáférhető anyaggal is megoldható volt a hűtés. A felfedezés világszerte lázba hozta a tudósokat, és hatalmas konferenciát is rendeztek New Yorkban, amelyet később a Fizika Woodstockjaként emlegettek.

Ám a kerámia szupravezetési mechanizmusa máig vitatott, gyártása igen bonyolult és költséges, és hasonlóan nehéz és drága lenne a törékeny anyagból hajlékony huzalokat és filmeket előállítani, nem is szólva a hűtésről.

Ma már Japánban, Európában, Kínában, Dél-Koreában és az Egyesült Államokban dolgoznak a szupravezetők ipari mértékű alkalmazásán. Az Egyesült Államokban például már képesek a "hajlíthatatlant meghajlítani", és olyan szupravezető huzalokat gyártanak, amelyek 150-szer több áramot szállítanak, mint a hagyományos rézhuzalok.

A kerámia rigiditását úgy kerüli meg az American Superconductor cég, hogy akár 85 hajszálvékony kerámia szupravezető szálat "sző" egy 4,4 milliméter széles fémszalagba, vagy mikron vékony réteggel von be egy fémötvözetet: mindkét esetben folyékony nitrogént használnak a hűtésre.

Rövid szakaszon szupravezetős kábelt fektettek le az Ohió-beli Columbusban, és hamarosan a New York-i Long Island-en is sor kerül erre. Hosszabb távon azonban még problémásabb a dolog, hiszen a hűtőfolyadék szivattyúzásához külön infrastruktúra kell. Szakértők szerint azonban már nemsokára lesznek cégek, amelyek készek lesznek a hűtést "szállítani" a szolgáltatóknak.

Japánban a mágneses levitációs vonatban alkalmazott szupravezetőkkel kísérleteznek, az Egyesült Államokban pedig szupravezetős motort fejlesztettek ki, s a haditengerészet rombolóinak következő generációját már ilyen motorokkal látják el.

A szupravezetős motorok nagy előnye, hogy jóval kisebbek a hagyományos elektromotoroknál, s ráadásul jóval hatékonyabban működnek. Az amerikai cég jelenleg egy olyan szupravezetős motort tesztel, amelyet folyékony héliummal működő, készen kapható készülékekkel hűtenek, s amelynek súlya 75 tonna, míg  a rézhuzalos motor legalább 300 tonnát nyom.

Mindezen közben új szupravezetőkert is találtak már. Kutatási eredmények pedig jelzik, hogy szobahőmérsékleten működő szupravezetőket is lehet talán találni, amelynek egyáltalán nem lesz szüksége egzotikus hűtésre.

A szakemberek úgy vélik: minden jel arra vall, hogy végre a szupravezetőknek köszönhetően eljön a - Ronald Reagan által már a nyolcvanas évek végén beharangozott - új kor.