كسر رقم قياسي عمره 30 عاماً في التوصيل الفائق دون ضغط إضافي

حقق علماء جامعة هيوستن توصيلاً فائقاً عند 151 كلفن تحت الضغط الاعتيادي، متجاوزين الرقم القياسي العالمي المسجّل عام 1993 باستخدام تقنية الإخماد بالضغط.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
٢٨ مايو ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily
القراءات
٠
الوقت
قراءة دقيقتين
الفيزيائي شينغ-وو تشو مع خلية ضغط ماسية في مختبره بجامعة هيوستن

حقق علماء في جامعة هيوستن الأمريكية اختراقاً علمياً بارزاً في مجال التوصيل الفائق، إذ نجحوا في كسر رقم قياسي ظل صامداً منذ أكثر من ثلاثة عقود. أعلن الفيزيائيان شينغ-وو تشو وليانغجي دينغ عن تحقيق درجة حرارة انتقال بلغت 151 كلفن أي ما يعادل سالب 122 درجة مئوية في مادة تُظهر التوصيل الفائق تحت الضغط الاعتيادي للغلاف الجوي. ونُشرت نتائج هذا البحث في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences.

يتجاوز هذا الرقم الرقم القياسي السابق البالغ 133 كلفن والمسجّل عام 1993، بفارق يبلغ 18 كلفن، وهو تحسّن ضخم في عالم لا تُقاس فيه الانجازات إلا بكسور درجة الحرارة.

ما يجعل هذا الإنجاز استثنائياً هو قيد الضغط الاعتيادي؛ فعلى مرّ السنوات حقق باحثون آخرون درجات حرارة انتقال أعلى في مواد مُعرَّضة لضغط هائل يبلغ ملايين أضعاف ضغط الغلاف الجوي، وهي ظروف لا يمكن تطبيقها عملياً. سر الفريق البحثي يكمن في تقنية الإخماد بالضغط: تعريض المادة لضغط عالٍ جداً لتحسين خصائصها الفيزيائية، ثم تبريدها بسرعة قبل الإفراج عن الضغط. تُجمِّد هذه التقنية الحالة المُحسَّنة داخل البنية البلورية للمادة، محافظةً عليها حتى عند عودة الضغط إلى مستواه الاعتيادي.

التوصيل الفائق ظاهرة فيزيائية تُفقد فيها بعض المواد مقاومتها الكهربائية كلياً عند تبريدها دون درجة حرارة حرجة معينة. ويعني ذلك نظرياً نقل الكهرباء دون أي فقد في الطاقة، وهو ما يُحدث ثورة في كل شيء من شبكات توزيع الطاقة الكهربائية إلى المفاعلات النووية الاندماجية والقطارات المغناطيسية.

يُقدّر الباحث تشو الفوائد المحتملة بصورة ملموسة: يفقد نقل الكهرباء عبر الشبكة ما يعادل 8 بالمئة من الطاقة المنقولة، وإذا وفّرنا هذه الطاقة، فنحن نتحدث عن مليارات الدولارات من الوفورات السنوية. وهذا التقدير يصف شبكات القرن الحادي والعشرين التي تعتمد عليها المدن الكبرى في توزيع الطاقة.

غير أن السباق الحقيقي لا يزال يبعد كثيراً: فدرجة الحرارة اللازمة لبلوغ التوصيل الفائق عند درجة حرارة الغرفة نحو 300 كلفن تزيد بـ149 درجة عن الرقم القياسي الجديد. ومع ذلك يعتقد الباحثون أن التقدم المتحقق يُشير إلى أن الهدف أقرب مما كان في أي وقت مضى، مؤكدين أن الطريق يستلزم تعاوناً علمياً دولياً واسعاً.

على الصعيد الأشمل يُعيد هذا الاختراق تقديم التوصيل الفائق باعتباره جبهة بحثية حية لا تاريخاً علمياً متحفياً. فقد رسّخت عقود من الركود اعتقاداً بأن الرقم القياسي قد يبقى راسخاً أمداً طويلاً، أما اليوم فإن هذا الإنجاز يُعيد ضخّ الأمل في مساعي بلوغ موصّل فائق يعمل عند درجة حرارة الغرفة، ما سيُحدث نقلة نوعية في صناعات الطاقة والنقل والطب وأجهزة الحوسبة الكمومية.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من علوم

تصور فني لتوسع الكون وتأثير الطاقة المظلمة على انتشار المجرات في الفضاء

دراسة دولية كبرى تؤكد: الكون لا يزال يتسارع في تمدده والطاقة المظلمة باقية

فريق بحثي دولي بقيادة جامعة ساوثهامبتون يدحض الادعاءات الأخيرة بتباطؤ تمدد الكون، مؤكداً بتحليل دقيق للمستعرات العظمى أن الطاقة المظلمة تواصل دفع الكون نحو التسارع الكوني.

ScienceDaily
نهر ثواتس الجليدي في القارة القطبية الجنوبية كما يبدو من طائرة بحثية في مشروع IceBridge

مئات الزلازل الخفية اكتُشفت قرب نهر ثواتس الجليدي وتُهدد برفع البحار ثلاثة أمتار

رصد علماء أستراليون 245 زلزالاً جليدياً مخفياً بالقرب من نهر القيامة الجليدي بأنتاركتيكا بين 2010 و2023، وهي إشارات تُحذر من تسارع وتيرة ذوبانه وعواقبه الكارثية على مستويات البحار عالمياً.

ScienceDaily
تصور فني لدماغ بشري مضيء يرمز لتحسن الوظائف المعرفية جراء تنقية الهواء

دراسة: مرشحات هيبا تُحسّن الوظيفة التنفيذية للدماغ بنسبة 12% في شهر واحد فقط

تجربة سريرية أمريكية تُثبت أن استخدام أجهزة تنقية الهواء بمرشح هيبا في المنزل لمدة شهر واحد يُحسّن أداء الدماغ لدى البالغين فوق الأربعين بنسبة 12%، مما يكشف أثر تلوث الهواء على الوظائف المعرفية.

ScienceDaily
تصور فني للشذوذ الحراري في الوشاح الداخلي للمريخ يُظهر الجزء الجنوبي الأشد سخونة

علماء يكشفون شذوذاً حرارياً ضخماً في أعماق المريخ يفوق بمئات الدرجات توقعاتنا

باحثو كالتك يكشفون أن الجزء الجنوبي من باطن المريخ أشد حرارةً بمئات الدرجات من الشمال وقد يكون منصهراً جزئياً، وهو ما يفسر لغز المغناطيسية والزلازل المريخية.

ScienceDaily
الحاسوب الكمي IBM Q System One في معرض لاس فيغاس 2019

الحاسوب الكمي لشركة IBM يحل مسألة تعجز عنها الحواسيب الكلاسيكية في 15 دقيقة

حقق باحثو IBM وجامعة شيكاغو إنجازاً تاريخياً في الحوسبة الكمية باستخدام 70 كيوبتاً منطقياً مصحَّح الأخطاء، إذ أتموا عملية حسابية معقدة في ربع ساعة فقط.

ScienceDaily
نهر جليدي صخري في المرتفعات الأمريكية

باحثون يكتشفون خزاناً جليدياً ضخماً مختبئاً في باطن جبال ولاية يوتا الأمريكية

استخدم فريق بحثي قياسات الجاذبية لرسم خريطة ثلاثية الأبعاد لنهر جليدي صخري مدفون تحت جبل تيمبانوغوس في يوتا، تبيّن أنه يحوي ما يكفي لملء 600 مسبح أولمبي.

ScienceDaily
كسر رقم قياسي عمره 30 عاماً في التوصيل الفائق دون ضغط إضافي — ألمعي