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

692 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.


08.05.2014

Tveganje in negotovost

Nate Silver, ameriški statistik in novinar, ki je zaslovel z zelo natančnimi napovedmi izidov volitev v Združenih državah Amerike, je opozoril na pomembno razlikovanje med tveganjem in negotovostjo. Z besedo tveganje opiše okoliščine, pri katerih lahko ocenimo zanesljivost napovedi oziroma pričakovano napako izračunov ali meritev, ki smo jih opravili, medtem ko z besedo negotovost označi obravnavo dogodkov, pri katerih nimamo nobene opore, da bi lahko predvideli napako njihove napovedi oziroma možno odstopanje od vrednosti, ki se bo dejansko realizirala.


08.05.2014

Tveganje in negotovost

Nate Silver, ameriški statistik in novinar, ki je zaslovel z zelo natančnimi napovedmi izidov volitev v Združenih državah Amerike, je opozoril na pomembno razlikovanje med tveganjem in negotovostjo. Z besedo tveganje opiše okoliščine, pri katerih lahko ocenimo zanesljivost napovedi oziroma pričakovano napako izračunov ali meritev, ki smo jih opravili, medtem ko z besedo negotovost označi obravnavo dogodkov, pri katerih nimamo nobene opore, da bi lahko predvideli napako njihove napovedi oziroma možno odstopanje od vrednosti, ki se bo dejansko realizirala.


01.05.2014

Znanstveniki in delo

Prvomajska Frekvenca X je nekoliko drugačna. Pogovarjali smo se s štirimi znanstveniki z različnih raziskovalnih področij o tem, kakšen je njihov delavnik in kako sami pojmujejo delo. Programer, sociologinja, kemik in upokojeni profesor fizike. Kot pravijo, delo med znanstveniki še zdaleč ni le fizikalna količina. Vse po vrsti pa do dela v znanosti združuje velika strast, zaradi česar lahko postanejo prebedene noči pogost sopotnik.


24.04.2014

Novo kvantno stanje

V reviji Science je pred dvema tednoma izšel članek znanstvenikov iz Odseka za kompleksne snovi Instituta Jožef Stefan, v katerem so ti poročali o odkritju “skritega” kvantnega stanja. Do njega so se dokopali z močnim in izjemno kratkim laserskim sunkom, dolgim le tretjino milijoninke milijardinke sekunde. Odkritje je zelo pomembno, saj je prvi primer stabilnega skritega stanja v naravi nasploh. Je torej dokaz, da so tovrstna stanja mogoča, odpira pa tudi raziskave skritih stanj v različnih sistemih, vse od vzporednega vesolja do novih elementarnih delcev in novih oblik kondenziranega materije.


17.04.2014

Krionika - Ben Best

Večno življenje ali vsaj daljši odlog smrti je želja marsikoga. Tako močna, da so se nekateri pripravljeni celo zamrzniti v upanju, da jih bo znanost v prihodnosti lahko obudila nazaj v življenje. Dobrodošli v znanost krionike, ki je še vedno močno odvisna od špekulativnih tehnologij prihodnosti, ki lahko, da jih bodo izumili ali pa tudi ne. Kakšna je prihodnost tega na prvi pogled morda celo strašljivega koncepta? Naš gost je eden največjih poznavalcev krionike Ben Best, ki se je že pred dvajsetimi leti odločil za zamrznitev.


10.04.2014

Radijski valovi iz vesolja - prof. Michael Garrett

Tokrat znova zremo v nebo, od koder izvirajo radijski valovi, ki drugače kot valovi, prek katerih nas poslušate, prihajajo iz vesolja. Pogovarjali smo se z Michaelom Garrettom, profesorjem radioastronomije na Univerzi v Leidnu in direktorjem nizozemskega instituta za radijsko astronomijo ASTRON.


03.04.2014

Tudi zdravila prepoznavajo spol - prof.dr. Gregor Majdič

Številne raziskave zadnja leta dokazujejo, da se moški in ženske ne razlikujemo le v obliki in delovanju spolnih organov, temveč so razlike veliko večje in jih lahko najdemo skoraj v vseh tkivih in organih v našem telesu, tudi v delovanju jeter. Gre za organ, ki je zelo pomemben pri zaščiti našega organizma, pri odstranjevanju vsega, kar lahko v našem telesu deluje kot strup. Naše telo kot taka prepoznava tudi vsa zdravila, ki jih jemljemo in jih iz organizma odstranjujejo prav naša jetra. Koliko je za današnjo medicino pomembno spoznanje, da tudi zdravila prepoznavajo spol, med drugim sprašujemo prof.dr. Gregorja Majdiča, ki je bil gost tokratne oddaje Frekvenca X.


27.03.2014

Bakteriofagi - Prof. Elizabeth Kutter

Znanstveniki pogosto opozarjajo, da utegne zdravljenje z antibiotiki postati neučinkovito. Medicina zato zavzeto išče nove oblike zdravljenja in ena izmed bolj obetavnih priložnosti je uporaba bakteriofagov – ali krajše fagov. To so virusi, ki napadajo izključno bakterije. Zamisel o zdravljenju je stara, kontroverznost antibiotikov pa jo je ponovno ponesla na piedestal znanosti. Gostja oddaje je profesorica Elizabeth Kutter, vodja laboratorija na Evergreen State College v Olympiji. Foto: Sanofi Pasteur


27.03.2014

Bakteriofagi - Prof. Elizabeth Kutter

Znanstveniki pogosto opozarjajo, da utegne zdravljenje z antibiotiki postati neučinkovito. Medicina zato zavzeto išče nove oblike zdravljenja in ena izmed bolj obetavnih priložnosti je uporaba bakteriofagov – ali krajše fagov. To so virusi, ki napadajo izključno bakterije. Zamisel o zdravljenju je stara, kontroverznost antibiotikov pa jo je ponovno ponesla na piedestal znanosti. Gostja oddaje je profesorica Elizabeth Kutter, vodja laboratorija na Evergreen State College v Olympiji. Foto: Sanofi Pasteur


20.03.2014

Leibniz, Spinoza

V četrtkovi Frekvenci X gremo za spremembo v malo bolj filozofske vode, in sicer v Haag mrzlega in vetrovnega novembra leta 1676. Skoraj v popolni tajnosti je takrat na vrata kontroverznega filozofa Barucha /baruha/ de Spinoze oziroma ateističnega Žida, kot so ga klicali, potrkal dobro desetletje mlajši Wilhelm Gottfried Leibniz, ki je veljal za enega izmed največjih genijev tistega časa. O srečanju najnevarnejšega in najslavnejšega misleca sveta in o tem, kako je to zamajalo poznejše miselne nastavke, se bomo pogovarjali z ameriškim filozofom Matthewom Stewartom.


13.03.2014

Zvezdni metuzalem na južnem nebu - dr. Stefan Keller

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.


06.03.2014

Izjemen napredek kristalografije

Leto 2014 je mednarodno leto kristalografije. Sogovorniki: profesor Gautam Desiraju, nobelov nagrajenec Dan Schechtman in dr. Ivan Leban.


20.02.2014

Vesoljska simfonija Voyagerjev 1 in 2

Voyager 1 in 2 sta najbolj znani vesoljski sondi, ki na Zemljo pošiljata številne zanimive podatke. Švicarski fizik in skladatelj Domenico Vicinanza je s pomočjo posebne tehnologije podatke iz vesolja uglasbil in ustvaril zanimiv vesoljski duet.


06.02.2014

Bo računalniška kemija obvladala raka - doc.dr. Urban Bren

Ključne besede današnje Frekvence X, ki nas vsak četrtek popelje med vznemirljiva vprašanja in odkritja moderne znanosti, so računalniška kemija, mikrovalovno sevanje in rak.


30.01.2014

Dr. Ben Goldacre: Znanost o cepivih

Dr. Ben Goldacre je prodoren britanski zdravnik in epidemiolog ter avtor knjige Slaba znanost. V Frekvenci X se z njim pogovarjamo o cepivih, ki so dokazano izkoreninila marsikatero za človeka pogubno bolezen. Goldacre nasprotuje kakršni koli prisili zdravljenja, tudi obveznemu cepljenju, opozarja pa na škodo, ki jo z neutemeljenim strašenjem povzročajo nasprotniki cepljenja. Po njegovem mnenju je žalostno, da se starši ne odločajo za cepljenje, saj s tem ogrožajo svoje in otroke drugih staršev.


23.01.2014

Od pošastnih kvazarjev do aktivnih jeder galaksij

Pred pol stoletja smo že vedeli, da je vesolje posuto z galaksijami, to je ogromnimi skupinami zvezd, kot je naša Rimska cesta. Tedaj pa so odkrili novo vrsto teles, najsvetlejše med njimi so imenovali kvazarji. V njihovem središču ždi črna luknja z ogromno maso, območje pa je videti zelo svetlo, ker vidimo divje sevanje okoliškega plina, ki pada vanjo. Razvoj teh raziskav je ves čas spremljal gost tokratne Frekvence X, profesor Jack Sulentic, ki je vodilni raziskovalec aktivnih jeder galaksij na svetu.


16.01.2014

Peter Jenni o novi fiziki in (znanstveno-fantastični) prihodnosti

Gostili smo profesorja dr. Petra Jennija, dolgoletnega vodjo, pravzaprav kar “očeta” eksperimenta Atlas. V njem sodelujejo tudi slovenski znanstveniki. Skupina je posebej omenjena tudi v obrazložitvi lanske Nobelove nagrade za fiziko. Jenni je pomembno povezan s slovenskimi fiziki, saj jih je prav on povabil k sodelovanju v Atlasu.


16.01.2014

Peter Jenni o novi fiziki in (znanstveno-fantastični) prihodnosti

Gostili smo profesorja dr. Petra Jennija, dolgoletnega vodjo, pravzaprav kar “očeta” eksperimenta Atlas. V njem sodelujejo tudi slovenski znanstveniki. Skupina je posebej omenjena tudi v obrazložitvi lanske Nobelove nagrade za fiziko. Jenni je pomembno povezan s slovenskimi fiziki, saj jih je prav on povabil k sodelovanju v Atlasu.


09.01.2014

Sinestezija čutnih zaznav

Vam črka A deluje rdeče, vam na klavirju zaigrani ton C odzvanja modro, ima neka hrana bodičast okus? Tokrat potujemo po človeških možganih in iščemo, kje se skriva vzrok za sinestezijo oziroma mešanje čutnih zaznav. Pojav je največ pozornosti požel v glasbi, slikarstvu in literaturi, kjer naj bi sinestezija kreativno napajala kar nekaj velikanov umetnosti, mi pa smo se sinesteziji posvetili z nevrološkega vidika, skupaj z dr. Devinom Terhunom z oxfordske univerze in raziskovalcem Duncanom Carmichaelom z edinburške univerze.


02.01.2014

Let radijske kukavice na luno

V poklon 85-letnici Radia na Slovenskem smo v začetku decembra signal radijske kukavice s pomočjo radioamaterjev poslali na najdaljši polet, kar jih je doslej preletela na poti proti poslušalcem. Zaplavala je na radijski valovih, se odbila od Lune in se nekoliko oskubljena vrnila na Zemljo. Vesoljsko pustolovščino radijske kukavice nam bo v oddaji Frekvenca X pojasnil inž. Sine Mermal z Oddajnikov in zvez, med radioamaterji znan po klicnem znaku S53RM.


Stran 24 od 35
Prijavite se na e-novice

Prijavite se na e-novice

Neveljaven email naslov