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

683 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.


05.03.2015

Davno srečanje temne zvezde in sonca

V znanosti so odkritja le redko plod naključja, na drugi strani pa nikoli ni mogoče vedeti vnaprej, kaj boste odkrili. Tako je lani dr. Ralf Scholz iz Potsdama odkril zelo temno zvezdo v bližini našega Sonca, ki so jo kmalu poimenovali Scholzeva zvezda. Profesor Eric Mamajek (izg.:Memedžek), ki je eden največjih strokovnjakov za preučevanje okolice našega Sonca, pa je odkril, da je ta zvezda pred 70 tisoč leti potovala relativno blizu Sonca in je v tem pogledu naša doslej najbližja poznana obiskovalka. S profesorjem Mamajekom se bomo pogovarjali o njegovem odkritju in o vplivu takih mimoletov na komete v našem Osončju, pa seveda, kdaj si lahko obetamo, da bomo morebitne bodoče zvezdne obiskovalce poznali vnaprej.


19.02.2015

Psihologija strahu

Strah je osnovno čustvo in pri večini vzbuja neprijetne občutke. Pomislili bi celo, da je neustrašnost blagoslov. A to ni res. Strah je osnovni mehanizem, ki vklaplja preživetveni nagon, saj nas v nevarnosti pripravi na boj ali beg. Medicina pozna primere, ko ljudje ne čutijo strahu, zato pa so v nenehni nevarnosti. Gosta sta profesor dr. Grega Repovš in Stane Kranjc.


12.02.2015

Modrost psihopatov

Kaj se lahko naučimo od psihopatov? Tudi to, da če nas čaka neprijetno opravilo se ga je najbolje lotiti takoj, brez odlašanja. Psihopati sicer znajo biti izjemno šarmantni in karizmatični, če jim to pomaga pri doseganju zastavljenega cilja, a šarmantnost se lahko hitro spremeni v grobo brezobzirnost, ko presodijo, da ima takšna taktika večje možnosti za uspeh. Kako prepoznati psihopate, kako se z njimi soočiti in kaj se lahko od njih naučimo? Gosta: Dr. Kevin Dutton, profesor na Univerzi Oxford in Doc. dr. Maja Rus Makovec, psihiatrinja.


05.02.2015

FX fuzija

Poraba energije se v svetu izjemno povečuje, fosilna goriva so omejena, najti je treba bogat in čist vir energije. Kot ena izmed možnosti se kaže fuzijska energija, proizvod jedrske fuzije, procesa zlivanja vodikovih atomskih jeder, ki z energijo oskrbuje tudi naše sonce. To je proces, ki je nasproten jedrski fiziji oziroma cepitvi atomskih jeder, ki se uporablja v sodobnih jedrskih reaktorjih. O tem, kako ustvariti majhno sonce na Zemlji, kot svojim prizadevanjem ljubkovalno pravijo znanstveniki na področju fuzije, se bomo v Frekvenci X pogovarjali z vodjo evropskega programa EUROfusion Tonyjem Donnejem, obiskali pa bomo tudi pospeševalnik v Reaktorskem centru Inštituta Jožef Štefan.


29.01.2015

Izginjajoči kromosom Y

Osnovna biološka razlika med moškim in žensko je ta, da ima ženska ima v svojih celicah dve kopiji spolnega kromosoma X, moški pa X in Y. Kromosom Y moškega naredi moškega. X in Y sta bila nekoč enako velika, nato pa se je začel kromosom Y krčiti in izgubljati gene. Po prepričanju nekaterih genetikov se ta proces degeneracije nadaljuje. A moški še ne bodo izumrli, pomirja profesor Darren Griffin z Univerze Kent v Veliki Britaniji.


22.01.2015

Druga doba strojev

“Srečni posamezniki, ki bodo vseeno lahko udeleženi pri kakem kreativnem opravilu, bodo predstavljali resnično elito človeštva … V družbi prisilnega brezdelja bo postala najbolj cenjena beseda – delo!” Tako je pred 50 leti zapisal Isaac Asimov, avtor znanstvene-fantastike. Morda se je vseeno malo zmotil, a pravilno je napovedal, da bomo leta 2015 uporabljali Skype, si kuhali kavo s pritiskom na gumb in da bodo vedno več del prevzemali roboti … Računalniki podvojijo svoje procesorske zmožnosti približno vsako leto in pol. Sedaj imamo v svojih žepih pametne telefone, v katere so vgrajeni procesorji, ki so tako hitri, kot so bili pred nekaj desetletji le zelo dragi superračunalniki.


15.01.2015

Največje oko zazrto v nebo

O vesolju še zdaleč ne vemo vsega, poznamo le 4 odstotke. Preostanek je temna snov in temna energija, kar smo spoznali tudi po zaslugi teleskopov, ki so pripomogli k številnim odkritjem, na katera še pred petnajstimi leti nismo niti pomislili. Prejšnji mesec pa je dobil dokončno zeleno luč za konstrukcijo Evropski ekstremno veliki teleskop (E-ELT). Gre za daleč najzmogljivejši astronomski teleskop na Zemlji, ki bo opazoval vesolje v vidni in infrardeči svetlobi.


08.01.2015

Čar zemljinih polov

Severni in južni pol Zemlje sta v zgodovini vedno burila domišljijo, v ta večni led in sneg so se podajali številni pogumni osvajalci, danes pa so brezmejna bela prostranstva predvsem začasni dom številnih raziskovalnih ekip. Na Antarktiko smo poklicali mlado meteorologinjo Mairi Simms, z britanskim znanstvenikom Jonom Shanklinom se bomo spomnili odkritja velikanske ozonske luknje pred natanko 30-imi leti, z dansko znanstvenico Dorthe Dahl-Jensen pa pogledali globoko v zgodovino ledenih poledenitev. Svet tam daleč ni le hladen in zato romantično lep, je tudi trpko opozorilo, kako krhko je zemeljsko podnebno ravnovesje.


01.01.2015

Znanstveni presežki 2014

Pristanek sonde Rosetta na kometu, odkritje najstarejše zvezde na svetu, izum modrih LED diod, najdba okostja največjega dinozavra, rekordno globalno segrevanje ... To je le nekaj dosežkov, ki smo jih osvetlili v pregledni oddaji Frekvenca X.


25.12.2014

Z znanostjo naprej!

Kaj je zaznamovalo znanstveno leto 2014? Za profesorja doktorja Petra Križana je bilo zagotovo v ospredju delo v najbolj zmogljivem pospeševalniku delcev na Japonskem. Prof. Križan je v Tsukubi, v bližini Tokia, preživel dva meseca, saj tam vodi veliko mednarodno skupino znanstvenikov, pri eksperimentu Belle 2 pa sodelujejo še nekateri naši strokovnjaki. Maja Ratej in Luka Hvalc sta se prof. Križanom srečala na Inštitutu Jožefa Stefana, poleg Fakultete za matematiko in fiziko njegovo matično institucijo v Sloveniji.


11.12.2014

Oglas na glas za dober glas

Kaj je tisto v človeškem glasu, kar ga naredi tako privlačnega, prepričljivega ali pa odbijajočega? Kako je mogoče, da lahko vso človekovo osebnost razodeva le kombinacija zvočnih valov? Naši sogovorniki v tokratni Frekvenci X bodo foniatrinja, glasovni forenzik, antropolog, dramska profesorica za področje govora, pevec, ki se ukvarja z grlenim petjem in mojster beatbox tehnike. Koktajl človeških glasov, v katerega so svoj delež prispevali tudi naši poslušalci, vam postrežemo v tokratni Frekvenci X.


04.12.2014

Iz take smo snovi kot zvezde

Profesor Martin Asplund je vodilni svetovni strokovnjak za preučevanje kemične sestave vesolja, kot ga vidimo v zvezdah naše Galaksije. Je prvi, ki je natančno določil kemično sestavo Sonca – naše domače zvezde, ki jo najbolje poznamo -, vendar se je v zadnjem desetletju pokazalo, da je njegova kemična sestava drugačna, kot smo mislili dotlej. Kako velike so te razlike in zakaj je do njih prišlo? Iz česa so zvezde, kako natančno je znanje o tem in zakaj nas to zanima? Odgovore boste zvedeli v tokratni astronomski Frekvenci X. Oddajo pripravljamo v sodelovanju s prof.dr. Tomažem Zwittrom.


19.11.2014

Kako se ljudje razlikujemo od živali

Ljudje smo seveda kompleksna živa bitja z zelo jasno izdelanimi preživetvenimi modeli. V nekaj tisočletjih hitrega razvoja smo ustvarili kompleksno civilizacijo, ki omogoča učinkovito globalno sodelovanje in hitro izmenjavo idej. A kaj konkretno je tista bistvena lastnost, ki nam je omogočila, da smo postali uspešnejši kot katera koli druga žival na planetu?


13.11.2014

Bitka z mikrobi

Z mikrobi se družimo vsak dan in to domala na slehernem mestu. Še več, v svojem telesu nosimo nekajkrat več mikroorganizmov, kot je naših celic! Dolgo časa so na Zemlji kraljevali sami in so po mnenju dr. Davida Stoparja z Biotehniške fakultete v Ljubljani najbolje prilagojena bitja za življenje na njej, ki nas bodo najverjetneje tudi preživela. V tokratni Frekvenci smo se podali v mikro svet mikrobov, šteli do 1031, koliko naj bi jih bilo po nekaterih ocenah na planetu, in ob primeru ebole ugotavljali, kako (ne)uspešni smo lahko v boju z njimi.


06.11.2014

Misija Rosetta

Po več kot deset let trajajoči odisejadi vesoljske sonde Rosetta 12. novembra pričakujemo spust pristajalnega modula Philae na komet Čurjumov-Gerasimenko. Gre za eno najbolj zapletenih vesoljskih nalog doslej.


30.10.2014

Biološki fitnes - dr. Simona Kralj Fišer

Izbira spolnega in /ali življenjskega partnerja je ključnega pomena za ohranjanje genov skozi evolucijo, za boljši biološki fitnes človeka, ki ga merimo po tem, koliko potomcev, ki preživijo do spolne zrelosti, ima posameznik.


22.10.2014

Bioelektronika: dr. Stewart Smith

Ob skokovitem razvoju elektronike in napredku v biologiji znanstveniki in tehnologi zadnja leta vse bolj razmišljajo, kako bi lahko ustvarili čim večjo sinergijo med elektronskimi napravami in telesom. V naslednjem desetletju bi lahko z združitvijo elektronskih naprav in biologije na primer povrnili vid ali pozdravili poškodbe hrbtenjače, z mikročipi pa opravljali hitre diagnoze. Gost je dr. Stewart Smith z Univerze v Edinbourghu.


16.10.2014

Eksperiment: Kaj sproža ugodje

Zakaj bi nekdo šel na koncert tišine v izvedbi vrhunskega orkestra, zakaj bi zbirali prazne listke znanih oseb ali si navdušeno ogledovali nek prazen prostor? Raziskujemo, zakaj nam lahko nek dogodek ali predmet v ustreznem kontekstu sproži neverjetno ugodje. Pomembno je tudi naše predhodno vedenje in pričakovanje, ki dogodek vnaprej klasificira in označi. Gostimo uglednega ameriškega psihologa prof. Paula Blooma in slovenskega slikarja Arjana Pregla, ki v svoja dela vključuje tudi družbeni kontekst. Z vrhunskim violinistom Milkom Jurečičem v središču Ljubljane preverjamo, kaj vpliva na ugodje mimoidočih in njihovo dobrodušnost …


09.10.2014

Nobelove nagrade dobijo ...

Smo v tednu razglasitev letošnjih Nobelovih nagrad. V ponedeljek so razglasili nagrajence na področju medicine, in sicer za odkritje sistema pozicioniranja v možganih, tako imenovanega “notranjega GPS sistema”, ki človeku omogoča orientacijo v prostoru. Letošnjo Nobelovo nagrado na področju fizike je prinesel izum modrih LED diod, nagrajenci na področju kemije pa so prestižno nagrado dobili za razvoj na področju fluoroscenčne mikroskopije. Zakaj so ti izumi pomembni, razpravljamo s strokovnjaki na izbranih področjih


02.10.2014

Med zvezdami naše galaksije

Mednarodna skupina astronomov pod vodstvom Janeza Kosa in prof.Tomaža Zwittra s Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani je nedavno v prestižni reviji Science objavila članek, v katerem so prvič raziskali porazdelitev medzvezdnih oblakov makromolekul v prostoru med zvezdami naše galaksije in problematiko medzvezdnih absorbcijskih pasov neznanega izvora. Gre za pomemben gradnik pri iskanju odgovorov na vprašanja: v kakšnem vesolju smo in kaj je tu okrog nas, iz česa nastanejo nove zvezde, kako se ta material zgosti v nove predmete in nove planete.


Stran 22 od 35
Prijavite se na e-novice

Prijavite se na e-novice

Neveljaven email naslov