С момента открытия явления сверхпроводимости более века назад, это явление уже используется во многих современных технологиях, таких, как транспорт на магнитной подушке, томография и т.п.
Однако, масштабы использования сверхпроводимости очень сильно ограничиваются тем, что практически все используемые материалы переходят в сверхпроводящее состояние при сверхнизких температурах.
Естественно, что аналогом «поисков Священного Грааля» в области сверхпроводимости являются поиски материала, который будет являться сверхпроводником при нормальной температуре окружающей среды. И, совсем недавно, первый такой материал был получен учеными из университета Рочестера, Великобритания, что само по себе уже является грандиозным прорывом.
Исследователи из различных стран и организаций провели целые десятилетия, экспериментируя с различными материалами, такими, как различные варианты оксидов меди, химических соединений железа, содержащих большое количество водорода, и т.п.
Но, всего, чего им удалось добиться — это рекордной температуры сверхпроводимости в -23 градуса Цельсия, а большинству материалов, более-менее пригодных для практического применения, для перехода в сверхпроводящее состояние требуются температуры ниже -140 градусов Цельсия.
«На основе приобретенного за годы исследований опыта мы сделали вывод, что высокотемпературных сверхпроводник должен состоять из атомов относительно легких элементов, соединенных очень сильными химическими связями» — пишут исследователи, — «Это два очень простых критерия. И водород является самым идеальным кандидатом, он — самый легкий их существующих химических элементов, а водородные связи являются самыми сильными химическими связями».
Однако использование чистого водорода в качестве сверхпроводника невозможно из-за того, что он переходит в металлическое состояние под воздействием чрезвычайно высокого давления. И, поэтому, ученые искали альтернативные варианты богатых водородом материалов, которые обладают сверхпроводящими свойствами и металлизируются при более низком давлении.
Найденная учеными формула нового сверхпроводника включает в себя атомы водорода, углерода и серы. Получившийся углеродистый гидрид серы переходит в сверхпроводящее состояние при температуре в 14.5 градусов Цельсия под воздействием давления в 39 миллионов пси (порядка 2.7 миллиона атмосфер), которое было получено между плоскостями алмазной наковальни, подвергаемой механическому сжатию.
Конечно, такой высокий уровень требующегося давления ставит под большое сомнение практическую ценность найденного сверхпроводящего материала. Но, как говорится, появление этого материала является лишь «первой ласточкой», и ученые из университета Рочестера, совместно с их коллегами из Невадского университета, Лас-Вегас, США, будут заниматься поисками способа перевода этого материала в сверхпроводящее состояние при более низком давлении.
В этом, как надеются ученые, им сможет помочь более тщательный подбор количества входящих в состав материала компонентов, а введение в состав материала дополнительных атомов других элементов позволит получить сверхпроводимость при еще более высокой температуре окружающей среды.
