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.


22.10.2015

Podcast s podkasterjem: dr. Luka Ausec

Luka Ausec je doktor biologije. Tekoče bere DNK, deloma pa tudi literaturo. Navdušuje ga pregibanje telesa in možganov v vse smeri, deloma tudi navznoter. Luka je znanstvenik in raziskovalec v zasebnem sektorju. Podkaster. Na Metini listi že dve leti pripravlja MetaPHoDcast. Skupaj z Ano Slavec se pogovarjata z mladimi raziskovalci in raziskovalkami o življenju, vesolju in sploh vsem. Njuni sogovorniki so znanstveniki pred zaključkom doktorata z različnih področij znanosti. Kakšne so razmere med mladimi znanstveniki, kako je s komuniciranjem znanosti, kaj posluša Luka?


15.10.2015

PODCAST: Afera Dieselgate

Potem ko se je majhna ekipa znanstvenikov z univerze Zahodna Virginija lotila preverjanja, kako neki Volkswagnu uspe izdelati tako dobre motorje, je tega avtomobilskega velikana nepričakovano ujela tudi pri goljufanju in zavajanju glede izpustov iz svojih dizelskih vozil. To pot na tnalu ni bil zloglasni ogljikov dioksid, temveč dušikovi oksidi. Kako točno je Volkswagen goljufal in kako so ga ujeli, s čim vse naši avtomobili onesnažujejo ozračje in ali so bencinski motorji čistejši od dizelski, raziskujemo v tokratni Frekvenci X.


09.10.2015

PODCAST: Nobelove nagrade 2015

Smo v tednu razglasitev letošnjih dobitnikov Nobelovih nagrad. Na področju medicine so nagrado prinesla zdravila za zdravljenje malarije in nekaterih parazitskih bolezni, v fiziki je odbor najbolj prepričalo odkritje, da nevtrini, ena izmed skupin osnovnih delcev, vendarle imajo maso, v kemiji pa letos odmevajo dosežki pri odpravljanja poškodb DNK. Pogovarjali smo se tudi s prevajalko del Svetlane Aleksijevič, letošnje Nobelove nagrajenke za književnost.


01.10.2015

Mikročipiranje ljudi

Nič več izgubljenih ali pozabljenih ključev, nič več ukradenih denarnic in predvsem nič več prepoznih diagnoz bolezni. Kako, se sprašujete? Z mikročipiranjem ljudi. Strokovnjaki obljubljajo, da bo imelo vstavljanje mikročipov v človeško telo v prihodnosti velik, verjetno tudi ugoden vpliv na naše življenje. Kakšna pa so etična, medicinska in varnostna vprašanja o takšni praksi, ki ni videti le kot običajna modna muha


24.09.2015

Alan Guth, oče inflacijske teorije vesolja

Alan Guth je tisti fizik, ki je postavil inflacijsko teorijo o vesolju, model pospešenega razširjanja vesolja v prvih trenutkih po velikem poku. Pred tedni je bil gost konference Lepton Photon v Ljubljani. Razložil je, kako so se mu v eni noči izšli vsi računi s katerimi se je uvrstil med legendarne fizike. Alan Guth je eden izmed resnih kandidatov za Nobelovo nagrado za fiziko.


20.08.2015

Konferenca Lepton Photon

V Ljubljani ta teden poteka največja letna konferenca fizike visokih energij "Lepton Photon". Morda lahko pričakujemo nove rezultate z Velikega hadronskega trkalnika v Ženevi na poti do nove fizike, konferenca pa bo ponudila tudi poljudno predavanje očeta inflacijske kozmologije Alana Gutha z MIT.


20.08.2015

Konferenca Lepton Photon

V Ljubljani ta teden poteka največja letna konferenca fizike visokih energij "Lepton Photon". Morda lahko pričakujemo nove rezultate z Velikega hadronskega trkalnika v Ženevi na poti do nove fizike, konferenca pa bo ponudila tudi poljudno predavanje očeta inflacijske kozmologije Alana Gutha z MIT.


01.08.2015

Od biogoriv do laserjev: znanstveni utrinki tedna

Ta teden sta v slovenski znanstveni skupnosti odmevala dva dosežka – raziskovalci Kemijskega inštituta so s posebnim katalizatorjem za pretvorbo biorazgradljivih odpadkov v biogoriva prepričali žirijo na mednarodnem tekmovanju Royal Society of Chemistry, raziskovalec z Inštituta Jožefa Štefana pa je nato sredi tedna pritegnil precejšnjo mednarodno medijsko pozornost z odkritjem, da je v človeške celice mogoče vstaviti laserje.


29.07.2015

Ekološki agregat s slovenskim znanjem

Uporaba vodika v vozilih prinaša pomembne prednosti pri varčevanju z energijo in pri vplivu na okolje. Raziskovalci Instituta Jožef Stefan so v sodelovanju s partnerji iz več evropskih držav uspešno zaključili projekt razvoja pomožnega agregata za tovornjake na gorivne celice. Uporaba tovrstnega agregata nadomešča potrebo po delovanju pogonskega motorja kamiona na parkirišču in odpravlja neželen hrup in škodljive izpuste.


09.07.2015

Skuhali se bomo pod pokrovko ogljikovega dioksida

Globalne koncentracije ogljikovega dioksida v atmosferi so letos presegle 400 delcev na milijon, to je vrednost, kakršne v geološki zgodovini ne pomnimo vsaj štiri milijone let.


24.06.2015

Pametni sistemi za starostnike

Po napovedih mednarodnega denarnega sklada bo do leta 2050 na dva zaposlena prišel en upokojenec, v Sloveniji pa celo en zaposleni na enega upokojenca. Predvsem starejši bodo tako potrebovali vse več tehnične pomoči, zato je razvijanje pametnih tehnoloških sistemov in umetne inteligence zelo pomembno. Udeležili smo se predstavitve projekta inLIFE, v okviru katerega ob pomoči stanovalcev DS Fužine izpopolnjujejo pametne sisteme za pomoč starostnikom. Gost oddaje je vodja projekta dr. Matjaž Gams z Inštituta Jožef Stefan.


18.06.2015

Fizika čarobnih kvarkov

Tokrat smo se spustili v najnižje nadstropje narave, med njene osnovne gradnike. Gostili smo profesorja Boštjana Goloba s Fakultete za matematiko in fiziko in Inštituta Jožef Štefan v Ljubljani, ki je eden vodilnih znanstvenikov v fiziki osnovnih delcev. S kolegi na velikem pospeševalniku elektronov in pozitronov v japonski Tsukubi raziskuje doslej neznane procese in delce, kot so na primer supersimetrični delci. Več let je vodil raziskave delcev, ki jih sestavljajo čarobni kvarki. Prepričan je, da bomo prišli do nepričakovanih odkritij, morda neznanih delcev iz katerih je temna snov, ki jo je v vesolju veliko več kot običajne snovi, iz katere smo ljudje, Zemlja in zvezde. Prof. dr. Boštjan Golob je bil gost v Frekvenci X na Valu 202.


11.06.2015

Zakaj potrebujemo zasebnost

Na osnovi več raziskav danes vemo, da se ljudje bistveno lepše obnašajo, ko vedo ali vsaj slutijo, da jih nekdo opazuje. Že zgolj občutek, da smo opazovani, bo povzročil, da se bomo povsem intuitivno začeli obnašati bolj v skladu z družbenimi normami okolja, v katerem živimo. Ali še sploh potrebujemo zasebnost, prostor, kjer nismo nadzorovani? Kakšen je pomen zasebnosti na delovanje družbe?


04.06.2015

Projekt človeški možgani

Razumevanje človeških možganov v znanosti predstavlja enega največjih izzivov 21. stoletja. Prav zato je Evropska komisija v začetku leta 2013 konzorciju partnerjev projekta Človeški možgani oziroma angleško »The Human Brain Project« namenila kar milijardo evrov za izdelavo podrobnega načrta delovanja človeških možganov in njegove računalniške simulacije. Projekt je največji evropski vložek v znanost v naslednjih 10 letih, kako napreduje, pa se bomo v četrtek popoldne pogovarjali z njegovim izvršnim direktorjem dr. Richardom Frackowiakom. V oddaji bomo namenili pozornost tudi najbolj vročim točkam na področju raziskav v nevroznanosti in kam raziskovalno merijo slovenski nevroznanstveniki. Več v Frekvenci X ta četrtek ob 17ih in 10 minut na Valu 202.


28.05.2015

Moč prepričanja

Nevropsihologi raziskujejo, kje in kako v naših možganih nastajajo prepričanja in predstave ter zakaj jih je tako težko spreminjati, četudi so kdaj dokazano zmotna. Karkoli verjamete, vas to pomirja in pomaga pri razlaganju sveta. Gost Frekvence X bo avtor knjige Moč prepričanja, nevropsiholog profesor dr. Peter Halligan z Univerze v Cardiffu.


21.05.2015

Alojz Kodre, fizik in prevajalec

Alojz Kodre, fizik in prevajalec, je zaslužni profesor z ljubljanske Fakultete za matematiko in fiziko. Profesor, ki ga študentje izjemno cenijo, je z modelsko analizo nadgradil matematično fiziko, katere znanje je tudi danes ena osrednjih primerjalnih prednosti slovenskih fizikov doma in v svetu, dobro pa poznajo tudi njegov prispevek k eksperimentalni fiziki atomov.


14.05.2015

Potresi

Nedavni uničujoči potres je sicer tla v Nepalu stresel z magnitudo 7,8 in s tem pustil močan pečat tudi na tamkajšnjem površju: Mount Everest naj bi se nekoliko znižal, celotna gorska veriga Anapurne naj bi bila višja, nekateri predeli celo za meter in pol, tla v bližini prestolnice Katmandu pa naj bi se ponekod premaknila tudi do treh metrov. Kakšne sile torej delujejo ob tako silovitih potresih in kateri nedavni potresi so najbolj oblikovali površje Zemlje.


07.05.2015

Možgani na sodišču

Zgodovinarji bodo nekoč zapisali, da je nevroznanost začela posegati v ameriški sodni sistem, ko se je v začetku devetdesetih let 20. stoletja neki bogat direktor deloma izmazal pred kazensko odgovornostjo tako, da je ob pomoči strokovnjakov sodišče prepričal, da zločina ni storil on, ampak njegova cista. So možgani res vedno odgovorni za svoja dejanja? Kakšne olajševalne okoliščine lahko upoštevajo sodišča? Raziskujemo z ameriškim nevroznanstvenikom dr. Jamesom Fallonom in s filozofinjo dr. Renato Salecl z Inštituta za kriminologijo na Pravni fakulteti v Ljubljani.


30.04.2015

Dr. Mitja Mastnak, slovenski matematik v Kanadi

Je doktor matematike, specialist za algebro, leta 1993 je kot gimnazijec na matematični olimpijadi v Istanbulu osvojil bronasto medaljo. Po diplomi na ljubljanski univerzi je odšel na doktorski študij v Kanado. In ostal, si ustvaril akademsko kariero in družino. Dr. Mitja Mastnak je izredni profesor na univerzi St. Mary’s v Halifaxu, začasno nekaj tednov gostuje na Fakulteti za matematiko in fiziko v Ljubljani. Pogovarjali smo se o univerzitetnih in znanstvenih pogojih v Kanadi, primerjavi s Slovenijo in Evropo, honorarjih, motiviranosti študentov, kakovosti življenja …


23.04.2015

Sverre Aarseth, mojster vesoljskega plesa

Dr. Sverre Aarseth je legendarni astrofizik z Inštituta za astronomijo Univerze v Cambridgeu in skoraj vsakemu astrofiziku na svetu vzbudi hvaležnost, saj je razvil in z drugimi delil zelo učinkovite računalniške programe za preračunavanje interakcije med veliko telesi v vesolju. Lahko bi mu rekli kar mojster vesoljskega plesa.


Stran 21 od 35
Prijavite se na e-novice

Prijavite se na e-novice

Neveljaven email naslov