Wetenschappen in beeld
Wanneer elektriciteit via een of ander medium wordt geleid, wordt de sterkte ervan meestal enigszins verminderd door de geleider. Dit staat bekend als elektrische weerstand - en voor de meer dan 100 jaar die we met elektriciteit hebben gespeeld, hebben we te maken gehad met weerstand. Elektriciteit geleiden zonder weerstand - supergeleiding - is op dit moment eigenlijk onmogelijk. Het feit dat wetenschappers in het Verenigd Koninkrijk onlangs een sleutelmysterie achter dit fenomeen hebben ontrafeld, is dus een cruciale stap in de richting van een revolutie in de manier waarop we elektriciteit gebruiken om alle dingen die belangrijk zijn voor onze moderne manier van leven kracht bij te zetten.
Laten we hier even rustig aan doen. Zonder elektrische weerstand zouden we elektriciteitsnetten kunnen ontwerpen die ongelooflijk efficiënt werken - buiten onze wildste dromen. We creëren ook supersnelle zwevende treinen, elektrische generatoren die lager zijn in gewicht en volume, nieuwe vormen van energieopslag en nog veel meer.
Het probleem: supergeleiding is alleen mogelijk bij extreem lage temperaturen. En daarmee bedoel ik het absolute nulpunt. Alleen bij deze temperatuur kunnen elektronen worden gekoppeld om een bijna perfecte elektrische geleiding mogelijk te maken.
Het creëren van een absolute nulomgeving is echter waanzinnig onpraktisch. Veel onderzoekers proberen supergeleiding te bewerkstelligen bij hogere temperaturen, maar ze hebben zeer beperkt succes gehad. Het grootste probleem is dat het heel moeilijk is om te bestuderen wat er gebeurt op zo'n kleine schaal en bij zulke lage temperaturen.
De nieuwe studie, geschreven door wetenschappers van de Universiteit van Waterloo en gepubliceerd in Wetenschap, werpt licht op enkele van de patronen die optreden tijdens hoge-temperatuur supergeleiding. Het team gebruikte een vrij nieuwe techniek genaamd "soft x-ray scattering" om het gedrag van supergeleidende elektronen bij hoge temperaturen te bekijken.
Kortom, de onderzoekers ontdekten dat bepaalde soorten hogetemperatuur-supergeleiders worden gekenmerkt door elektronenematiciteit - waarbij elektronenwolken in een uitgelijnde en gerichte volgorde bewegen.
Nu is het eerlijk om erop te wijzen dat er weinig inzicht in de gegevens is, zoals de zaken er nu voorstaan. Het Waterloo-team en andere wetenschappers hebben tijd nodig om het bewijsmateriaal te analyseren op een manier die verklaart waarom supergeleiding optreedt bij temperaturen die hoger zijn dan het absolute nulpunt, en waarom het voorbij een bepaalde drempel faalt. Maar de sleutel lijkt nematicity te zijn. Als wetenschappers in staat zijn om kunstmatig elektronenemiek te produceren bij warmere temperaturen, zullen ze waarschijnlijk de doorbraak hebben gevonden die supergeleiding mogelijk maakt.
En dat zou vrijwel de belangrijkste technologische vooruitgang zijn sinds we voor het eerst waren begon elektriciteit gebruiken.
Pijnstillers: wetenschappers hebben ontdekt hoe pijn kan worden ontkoppeld van lijden
Twee wetenschappers van de Stanford University zijn van mening dat de beste manier om aanhoudende pijn te bestrijden de manier is waarop pijn zich voelt. Door cellen te identificeren die emotionele reacties op pijn beheersen, denken ze dat we pijn minder onaangenaam kunnen maken.
Hebben wetenschappers eindelijk Gravitational Waves ontdekt?
Zwaartekracht bestaat - iedereen die ooit in hun reet is gevallen en getuige is geweest van hun waardigheid, weet dat dit een feit is. Hoe het werkt, is echter altijd een raadsel gebleven. In 1915 theoretiseerde Albert Einstein dat zwaartekrachtsgolven - die hij omschreef als rimpelingen in de ruimtetijd - feitelijk de zwaartekracht laten gebeuren ...
Dit bedrijf uit Californië heeft ontdekt hoe diamanten in een lab kunnen worden gemaakt
Hier is het veld - echte diamanten van uitzonderlijke kwaliteit, maar zonder al die lastige oorlog, dood en kinderarbeid. Deze diamanten zijn niet nep of synthetisch, ze zijn "gecultiveerd", aldus lead pitch-maker Stephen Haskell, VP marketing voor Diamond Foundry, de nieuwste nieuwkomer in een groeiende industrie van op het laboratorium gemaakte ...