Obvestila

Ni obvestil.

Obvestila so izklopljena . Vklopi.

Kazalo

Predlogi

Ni najdenih zadetkov.


Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

Rezultati iskanja

MMC RTV 365 Radio Televizija mojRTV × Menu

V iskanju superprevodnikov, tehnološkega svetega grala

14.01.2021

Kaj so superprevodniki, kaj z njimi zmoremo že danes in kaj si lahko z njihovo izpopolnitvijo obetamo? Kličemo tudi enega od avtorjev študije, ki so jo lani uvrstili med ključne znanstvene preboje leta?

Lani je odmevala novica, da je raziskovalcem prvič v zgodovini uspelo doseči superprevodno stanje pri sobni temperaturi, resda pa pri izjemno visokem tlaku, zaradi česar odkritje za zdaj ostaja akademski dosežek brez perspektive za praktično uporabo.

Superprevodnost je lastnost snovi, da prevaja električni tok brez vsakršnih izgub. Izolatorji električnega toka ne prevajajo, običajni prevodniki pa prevajajo z izgubami, ki se kažejo kot segrevanje. Pri zelo nizkih temperaturah pa nekateri elementi in spojine izgubijo upor, zato bi v njih tok lahko tekel neskončno in na neomejene razdalje.

Kako temperature vplivajo na superprevodnost snovi?

Kritična temperatura, pri kateri snovi izgubijo upor in postanejo superprevodne, se močno razlikuje, so pa te temperature po večini nizke. Za živo srebro je pri –269 °C, železo pa nikoli ne postane superprevodno. Znanstveniki že sto let iščejo materiale, ki bi bili superprevodni pri čim višji temperaturi. Za zdaj je treba superprevodnike ohlajati na zares nizke temperature. Takšna drastična ohlajanja predstavljajo zelo velik problem. Zato si raziskovalci že desetletja prizadevajo iskati materiale, ki bi bili superprevodni pri višjih temperaturah, ob čemer morajo po drugi strani popuščati z visokimi tlaki. Takšni materiali so izpostavljeni res neverjetnim tlakom in tudi laboratoriji, kjer jih skušajo poustvariti, niso kar tako.

"Tako visoke tlake dosežeš tako, da material stisneš med dva diamanta, ki sta dobro brušena. Problem je, če ne boste natančno pripravili eksperimenta, bodo diamanti na pol poti počili. Treba je ponavljati eksperiment. Seveda pa se ti podajajo na popolnoma neraziskana področja." – dr. Denis Arčon

Blizu odkritju superprevodnikov pri sobni temperaturi in sobnem tlaku

Raziskovalcem je končno uspelo prebiti magično mejo nič stopinj Celzija, pri skoraj 15 stopinjah Celzija so spojino ogljika, vodika in žvepla pod izjemno visokim tlakom pripravili do tega, da je kazala lastnosti superprevodnika.

"Zelo blizu smo temu, da odkrijemo superprevodnike, ki bi se obnesli tako pri sobni temperaturi kot sobnem tlaku. In če bi jih začeli množično proizvajati, lahko govorimo o treh glavnih načinih uporabe: v medicinski diagnostiki, transportu, pri čemer bi lahko končno govorili o dejanski uporabi vlakov na magnetno lebdenje, kar bi drastično spremenilo način transporta v prihodnosti. Tretja možnost uporabe je prenos električne energije na daljavo. S prenosom energije po njih bi prihranili ogromno tako s stališča energije kot denarja." – dr. Ranga Dias

Od superprevodnikov si veliko obetajo tudi prihodnji kvantni računalniki, pospeševalniki delcev, fuzijski reaktorji in nenazadnje se med superprevodniki znajdemo vsakič, ko se odločimo za slikanje z magnetno resonanco. V resnici je material, ki ga ta hip uporabljajo v laboratoriju dr. Range Diasa, preprosta spojina ogljika, vodika in žvepla, pri čemer točna struktura materiala še vedno ni znana. Imajo superprevodnik, ki je obstojen pri 14 stopinjah Celzija, a nihče ne ve, kako točno je videti tak material.

"Zelo dobro poznamo izvorni vzorec, preden smo ga izpostavili visokemu tlaku, o samih strukturnih lastnostih superprevodnika, ki ga smo iz tega dobili, pa vemo zelo malo. Za to si ta hip prizadevamo. Problem se pojavi, ker vodika torej ne vidite zares in ne morete določiti strukture. Podobno velja za ogljik in žveplo. Žveplo se malce vidi, ogljik pa je spet lahek element in pri rentgenski difrakciji ne daje uporabnih rezultatov, iz katerih bi lahko sklepali o strukturi. To nas je oviralo pri določitvi strukture. Po drugi strani govorimo tudi o velikanskem tlaku, velikost vzorca pa je zelo majhna in tudi to zelo otežuje karakterizacijo materiala." – dr. Ranga Dias

Prihodnost in novi potencialni superprevodniki, delujoči pri sobnem tlaku

"Mislim, da je iluzorno pričakovati, da bi tak superprevodnik pri takih pogojih lahko izkoriščali. Imajo pa drug pomen – dokažejo, da je superprevodnosti mogoče doseči ob primernih robnih pogojih in da tega kvantna mehanika ne omejuje. Naslednji korak pa je seveda, kako na neki način simulirati te visoke tlake. Razvoj bo poleg te smeri – da se bodo igrali še z drugimi elementi in plini lahkih elementov – poskusiti realizirati visoke tlake v urejenih geometrijah – temu rečejo kemijski tlak. Če bi jim s pametnim načrtovanjem materialov tukaj uspelo simulirati visoke tlake, bi bil to zelo pomemben preboj." – dr. Denis Arčon

Gosta tokratne oddaje Frekvenca X sta bila najprodornejši raziskovalec na tem področju v Sloveniji dr. Denis Arčon z inštituta Jožefa Stefana v Ljubljani in soavtor lani odmevne študije v reviji Nature dr. Ranga Dias z ameriške univerze Rochestra.


Frekvenca X

689 epizod


Poljudna oddaja, v kateri vas popeljemo med vznemirljiva vprašanja in odkritja moderne znanosti, s katerimi se raziskovalci v tem trenutku spopadajo v svojih glavah in laboratorijih.

V iskanju superprevodnikov, tehnološkega svetega grala

14.01.2021

Kaj so superprevodniki, kaj z njimi zmoremo že danes in kaj si lahko z njihovo izpopolnitvijo obetamo? Kličemo tudi enega od avtorjev študije, ki so jo lani uvrstili med ključne znanstvene preboje leta?

Lani je odmevala novica, da je raziskovalcem prvič v zgodovini uspelo doseči superprevodno stanje pri sobni temperaturi, resda pa pri izjemno visokem tlaku, zaradi česar odkritje za zdaj ostaja akademski dosežek brez perspektive za praktično uporabo.

Superprevodnost je lastnost snovi, da prevaja električni tok brez vsakršnih izgub. Izolatorji električnega toka ne prevajajo, običajni prevodniki pa prevajajo z izgubami, ki se kažejo kot segrevanje. Pri zelo nizkih temperaturah pa nekateri elementi in spojine izgubijo upor, zato bi v njih tok lahko tekel neskončno in na neomejene razdalje.

Kako temperature vplivajo na superprevodnost snovi?

Kritična temperatura, pri kateri snovi izgubijo upor in postanejo superprevodne, se močno razlikuje, so pa te temperature po večini nizke. Za živo srebro je pri –269 °C, železo pa nikoli ne postane superprevodno. Znanstveniki že sto let iščejo materiale, ki bi bili superprevodni pri čim višji temperaturi. Za zdaj je treba superprevodnike ohlajati na zares nizke temperature. Takšna drastična ohlajanja predstavljajo zelo velik problem. Zato si raziskovalci že desetletja prizadevajo iskati materiale, ki bi bili superprevodni pri višjih temperaturah, ob čemer morajo po drugi strani popuščati z visokimi tlaki. Takšni materiali so izpostavljeni res neverjetnim tlakom in tudi laboratoriji, kjer jih skušajo poustvariti, niso kar tako.

"Tako visoke tlake dosežeš tako, da material stisneš med dva diamanta, ki sta dobro brušena. Problem je, če ne boste natančno pripravili eksperimenta, bodo diamanti na pol poti počili. Treba je ponavljati eksperiment. Seveda pa se ti podajajo na popolnoma neraziskana področja." – dr. Denis Arčon

Blizu odkritju superprevodnikov pri sobni temperaturi in sobnem tlaku

Raziskovalcem je končno uspelo prebiti magično mejo nič stopinj Celzija, pri skoraj 15 stopinjah Celzija so spojino ogljika, vodika in žvepla pod izjemno visokim tlakom pripravili do tega, da je kazala lastnosti superprevodnika.

"Zelo blizu smo temu, da odkrijemo superprevodnike, ki bi se obnesli tako pri sobni temperaturi kot sobnem tlaku. In če bi jih začeli množično proizvajati, lahko govorimo o treh glavnih načinih uporabe: v medicinski diagnostiki, transportu, pri čemer bi lahko končno govorili o dejanski uporabi vlakov na magnetno lebdenje, kar bi drastično spremenilo način transporta v prihodnosti. Tretja možnost uporabe je prenos električne energije na daljavo. S prenosom energije po njih bi prihranili ogromno tako s stališča energije kot denarja." – dr. Ranga Dias

Od superprevodnikov si veliko obetajo tudi prihodnji kvantni računalniki, pospeševalniki delcev, fuzijski reaktorji in nenazadnje se med superprevodniki znajdemo vsakič, ko se odločimo za slikanje z magnetno resonanco. V resnici je material, ki ga ta hip uporabljajo v laboratoriju dr. Range Diasa, preprosta spojina ogljika, vodika in žvepla, pri čemer točna struktura materiala še vedno ni znana. Imajo superprevodnik, ki je obstojen pri 14 stopinjah Celzija, a nihče ne ve, kako točno je videti tak material.

"Zelo dobro poznamo izvorni vzorec, preden smo ga izpostavili visokemu tlaku, o samih strukturnih lastnostih superprevodnika, ki ga smo iz tega dobili, pa vemo zelo malo. Za to si ta hip prizadevamo. Problem se pojavi, ker vodika torej ne vidite zares in ne morete določiti strukture. Podobno velja za ogljik in žveplo. Žveplo se malce vidi, ogljik pa je spet lahek element in pri rentgenski difrakciji ne daje uporabnih rezultatov, iz katerih bi lahko sklepali o strukturi. To nas je oviralo pri določitvi strukture. Po drugi strani govorimo tudi o velikanskem tlaku, velikost vzorca pa je zelo majhna in tudi to zelo otežuje karakterizacijo materiala." – dr. Ranga Dias

Prihodnost in novi potencialni superprevodniki, delujoči pri sobnem tlaku

"Mislim, da je iluzorno pričakovati, da bi tak superprevodnik pri takih pogojih lahko izkoriščali. Imajo pa drug pomen – dokažejo, da je superprevodnosti mogoče doseči ob primernih robnih pogojih in da tega kvantna mehanika ne omejuje. Naslednji korak pa je seveda, kako na neki način simulirati te visoke tlake. Razvoj bo poleg te smeri – da se bodo igrali še z drugimi elementi in plini lahkih elementov – poskusiti realizirati visoke tlake v urejenih geometrijah – temu rečejo kemijski tlak. Če bi jim s pametnim načrtovanjem materialov tukaj uspelo simulirati visoke tlake, bi bil to zelo pomemben preboj." – dr. Denis Arčon

Gosta tokratne oddaje Frekvenca X sta bila najprodornejši raziskovalec na tem področju v Sloveniji dr. Denis Arčon z inštituta Jožefa Stefana v Ljubljani in soavtor lani odmevne študije v reviji Nature dr. Ranga Dias z ameriške univerze Rochestra.


25.02.2016

Skrivnost vzpona in zatona Iskre Delte

Bi lahko v Sloveniji danes imeli svojo Nokio? Morda, računalniško podjetje Iskra Delta je bilo pred 30 leti v svetovnem vrhu razvoja informacijskih tehnologij, sredi Ljubljane so razvijali zametek kitajskega interneta, avtomatizirali so tovarne, izdelovali priljubljena osebna računalnika Partner in Triglav. V nikoli povsem pojasnjenih okoliščinah so razpeti med interesi politike in tajnih služb tik pred osamosvojitvijo propadli. Z nekaterimi akterji raziskujemo tehnološka in politična ozadja hitrega vzpona in zatona Iskre Delte.


18.02.2016

Gravitacijski valovi odpirajo novo okno vesolja

Pred kratkim je svet kot blisk obkrožila novica, da je znanstvenikom projekta LIGO uspelo prvič neposredno zaznati gravitacijske valove. Gre za še eno od potrditev Einsteinove vizije vesolja v splošni teoriji relativnosti. Kaj so pravzaprav odkrili znanstveniki in zakaj je odkritje tako pomembno, pojasnjujeta prof. dr. Andrej Čadež in prof. dr. Tomaž Zwitter s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.


11.02.2016

Revolucija v genetiki in obujen strah pred otroci po načrtu

Britanska državna bioetična komisija je januarja dala dovoljenje raziskovalni skupini pod vodstvom Kathy Niakan iz Instituta Francis Crick, da lahko začne opravljati genetske poskuse na človeških zarodkih. Čeprav pravijo, da bodo njene raziskave pomagale razumeti biologijo zgodnjega človeškega razvoja, se pojavlja vprašanje, ali so znanstveniki z genetskimi eksperimenti na človeških zarodkih in svojimi nadaljnjimi načrti dokončno prestopili mejo in odprli Pandorino skrinjico. Več o tako imenovani tehnologiji spreminjana genetskega materiala CRISPR, ki jo številni opisujejo za revolucionarno, v Frekvenci X.


04.02.2016

Tiki naši vsakdanji

Ukvarjali smo se s ponavljajočim se nenadzorovanimi trzljaji in kompleksnejšimi gibi, imenovanim tiki. Ob pomoči nevrologa in psihiatra smo se spustili v sivo območje med hotenimi in nehotenimi gibi ter po najboljših močeh pojasnili za zdaj slabo raziskan izvor tikov.


27.01.2016

Paradoks izbire

Težavnost izbire srečamo vsakokrat, ko stopimo v malo bolje založeno trgovino. Naš največji trgovec ima na primer v spletni trgovini 97 zobnih krem, 104 vrste sadnih jogurtov in 47 vrst kruha. To je veliko. No, sprehod po prodajalni čevljev in oblek, športne opreme ali računalnikov je podobno neobvladljiv. Police se šibijo pod stotinami različnih vrst izdelkov. Imeti na izbiro tri vrste zobne kreme je bolje kot imeti eno, toda 97 … Postane več kdaj preveč? In kako se odločamo pri izbiri partnerja, službe in ob drugih življenjskih prelomnicah? O paradoksu izbire razpravljamo z ameriškim psihologom dr. Barryjem Schwartzom in našo filozofinjo dr. Renato Salecl.


21.01.2016

Žive, strašljive, lucidne, zanimive … sanje

Sanje so včasih mistične, včasih skoraj realistične. V njih lahko postanemo živali, živimo v vzporednem vesolju, včasih se nam v sanjah tudi uresničijo sanje. Nekaj zelo skrivnostnega je v sanjah, da se z njimi ukvarjamo že stoletja, vsaka kultura na drugačen način, pa še vedno nismo našli skupnega odgovora na vprašanje – kaj sanje sploh pomenijo.


21.01.2016

Žive, strašljive, lucidne, zanimive … sanje

Sanje so včasih mistične, včasih skoraj realistične. V njih lahko postanemo živali, živimo v vzporednem vesolju, včasih se nam v sanjah tudi uresničijo sanje. Nekaj zelo skrivnostnega je v sanjah, da se z njimi ukvarjamo že stoletja, vsaka kultura na drugačen način, pa še vedno nismo našli skupnega odgovora na vprašanje – kaj sanje sploh pomenijo.


14.01.2016

Izzivi potovanja v vesolje

Najbrž ne bi pomislili, da imata kuhanje juhe v hribih in izstreljevanje satelitov v tirnico okoli Zemlje kaj skupnega. Gre za kavitacijo, ki povzroča težave v črpalkah raketnih motorjev in v turbinah elektrarn, ne prizanaša ne živalim niti rastlinam, vendar pa take implozije lahko obrnemo tudi nam v prid.


14.01.2016

Izzivi potovanja v vesolje

Najbrž ne bi pomislili, da imata kuhanje juhe v hribih in izstreljevanje satelitov v tirnico okoli Zemlje kaj skupnega. Gre za kavitacijo, ki povzroča težave v črpalkah raketnih motorjev in v turbinah elektrarn, ne prizanaša ne živalim niti rastlinam, vendar pa take implozije lahko obrnemo tudi nam v prid.


07.01.2016

Bo elektrika poganjala tudi potniška letala? Morda pa res

Področje razvoja električnih vozil in baterijskih sistemov zanje je na vrhuncu. Tudi Slovenci smo na področju razvoja tovrstnih akumulatorjev v svetovni raziskovalni špici. Baterijske sisteme prihodnosti in to, ali bodo lahko kmalu poganjali tudi potniška letala, razkrivamo ta četrtek po 11.45 v valovski oddaji Frekvenca X. Gosta: Dr. Robert Dominko, raziskovalec na Kemijskem inštitutu in Haresh Kamath, Electric Power Research Insitut, ameriška neprofitna R&D organizacija.


31.12.2015

Znanost v letu 2015

Voda na Marsu, bližnje srečanje s Plutonom, novi temperaturni rekordi, otroci s tremi starši, nevtrini, vrhunski svetovni fiziki v Ljubljani, nova vrsta človečnjaka … To je le nekaj asociacij na znanstveno leto 2015. Kaj so bila najprodornejša odkritja minulih 12 mesecev, katera so najbolj vroča raziskovalna področja in kaj je odmevalo znotraj naših meja, se spominjamo v posebni epizodi Frekvence X.


24.12.2015

Znanost ni slovenska prioriteta

Zakaj Slovenija vlaga v znanost in opremo manj kot v času Jugoslavije, kako je s pogoji dela in dosežki, kakšna je prihodnost slovenske znanosti in inovativnosti. Bo znanost kdaj naša prioriteta? Razmišljata dr. Vito Turk in dr. Martin Klanjšek.


10.12.2015

Podnebne spremembe

Medtem ko je podnebna znanost vse bolj prepričana v podnebne spremembe, zanikanje problema paradoksno narašča. Skepticizem je resda zdrava mera nezaupanja v prehitre sklepe. Skeptik hoče dokaze. A težava pri podnebnih spremembah in onesnaženem okolju na splošno je to, da je dokazov več kot dovolj. Gre bolj za zanikanje resnice, ki nam ni preveč všeč, ker ogroža naš trenutni način življenja.


03.12.2015

Moč nevednosti in negotovosti

Ljudje smo po naravi nagnjeni k temu, da poskušamo čim hitreje razrešiti negotovosti. Če smo v stresu, smo bistveno manj pripravljeni vztrajati pri odprtosti različnih možnosti. Strokovnjaki ugotavljajo, da se zaradi zatekanja k varnim odločitvam povečujejo tudi stereotipi do beguncev, teroristični napadi so vplivali na našo toleranco do sprejemanja alternativnih interpretacij dogajanja. Kako se soočati z negotovostjo in odprtostjo različnih možnosti raziskujemo v pogovorih z uglednim ameriškim socialnim psihologom Ariejem Kruglanskim, zdravnikom dr. Matjažem Zwittrom, statističarko Tino Žnidaršič in demografom dr. Janezom Malačičem.


26.11.2015

Prihodnost samovozečih vozil

Beremo časopis, rešujemo sudoku in brez slabe vesti telefoniramo. To je vožnja prihodnosti s samovozečimi avtomobili. Ti naj bi namreč bili naslednji stroj, ki bo nadomestil nekatera človeška dela in nam olajšal življenje. Vožnja po središčih mesta bi bila s takšnimi vozili manj stresna, avtomobil bi se samodejno odzival na ovire, poleg tega pa bi obstajala zmanjšana potreba po parkirnem prostoru, saj bi nas avtomobil odložil in se sam odpeljal domov.


19.11.2015

Novi materiali za vesoljske raziskave in zemeljsko uporabo

Izstreljevanje satelitov v vesolje je drago. Izstrelitev kilograma tovora v nizko tirnico stane 10 tisoč evrov, cena za bolj oddaljene tire je še precej višja. Osrednja sogovornika oddaje sta dr. Marcos Bavdž in dr. Janez Dolinšek.


12.11.2015

Živali in naša moralna odgovornost zanje

“Ali živali čutijo bolečino?” je vprašanje, ki si ga bomo zastavljali v tokratni Frekvenci X. Znanstveniki in filozofi imajo glede tega različna stališča, pritrdilni odgovor nanj pa bi marsikatero človekovo dejanje postavil v slabo moralno luč. Če namreč živali ne čutijo bolečine, potem so eksperimenti na njih in njihov zakol moralno neproblematična dejanja. Če pa živali to sposobnost imajo, potem se stvari zapletejo in postanejo kočljive.


05.11.2015

V vesolje s Chrisom Hadfieldom

V vesolje je doslej poletelo 551 ljudi, med njimi je tudi kanadski astronavt Chris Hadfield. Hadfield je v vesolje poletel trikrat, več mesecev je bival na mednarodni vesoljski postaji, kjer je posnel tudi videospot za legendarno pesem Space Oddity. Oddajo smo pripravili v sodelovanju s Slavkom Jeričem, avtorjem podcasta Številke, ki je v studio osvetlil nekaj zanimivih statističnih dejstev povezanih s človekovim osvajanjem vesolja.


29.10.2015

PODCAST: Skrivnost človečnjaka Homo naledi

V jami v Južnoafriški republiki so pred kratkim odkrili novo vrsto človečnjaka – vrsto Homo naledi, ki naj bi po mnenju odkriteljev predstavljala do zdaj manjkajoči člen v uganki človeške evolucije. A stvar ni tako preprosta – okostje je precej nenavadno, za povrh pa znanstveniki ne znajo niti določiti, kako staro je. Kdo je bil Homo naledi in kakšna dogodivščina je bilo njegovo izkopavanje?


22.10.2015

PODCAST: Življenje zvezd

Življenje zvezd se zdi v marsičem fantastična zgodba narave, ki omogoča tudi naš obstoj. Razložili bomo, kako sta letošnja Nobelova nagrajenca za fiziko zaokrožila razumevanje jedrskega zlivanja v notranjosti Sonca in pri tem odkrila nove lastnosti delcev z imenom nevtrini. Jedrsko zlivanje primerjamo z nasprotno reakcijo jedrske cepitve, ki poganja elektrarno v Krškem, in pojasnjujemo, da so manjši reaktorji, kot je tisti v Podgorici pri Ljubljani, nepogrešljivi v industrijskih in medicinskih preiskavah in terapijah.


Stran 20 od 35
Prijavite se na e-novice

Prijavite se na e-novice

Neveljaven email naslov