Γραφίτης Πυρολυτικός – Υπέρυθρος Θερμοκρασίας Δωματίου, Πίεσης Περιβάλλοντος;

Για δεκαετίες, υπάρχουν λίγα επιτεύγματα προς τα οποία εργάζονται οι επιστήμονες και που συχνά αναφέρονται ως το ‘άγιο δισκοπότηρο’ των αντίστοιχων πεδίων τους. Για την καθαρή παραγωγή ενέργειας, αυτό θα ήταν Πυρηνική Συγχώνευση – η ίδια διαδικασία που τροφοδοτεί τον Ήλιο και θα μπορούσε να μας παρέχει σχεδόν απεριόριστη ενέργεια χωρίς επιβλαβείς εκπομπές. Για την επιστήμη των υλικών, είναι ένας υπέρυθρος θερμοκρασίας δωματίου, πίεσης περιβάλλοντος (RT-AP).

Μια τέτοια ανάπτυξη θα παρείχε τα μέσα για μετάδοση ενέργειας με ουσιαστικά μηδενική απώλεια, μετασχηματίζοντας τα δίκτυα μας και επιτρέποντας τεράστια άλματα προόδου στην ηλεκτρονική και την υπολογιστική τεχνολογία. Για αυτόν τον λόγο, στα μέσα του 2023, ο κόσμος ήταν στην άκρη του καθίσματος του όταν ανακοινώθηκε ότι ένα υλικό γνωστό ως LK-99, που υποστηρίχθηκε να λειτουργεί ως υπέρυθρος RT-AP, είχε ανακαλυφθεί. Ενώ περαιτέρω έρευνα έδειξε ότι αυτό δεν ήταν η πραγματικότητα, οι επιστήμονες δεν αποθαρρύνονται από την αναζήτηση του πραγματικού.

Με αυτό το πρίσμα, ένα πρόσφατο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Advanced Quantum Technologies από μια ομάδα ερευνητών συνδεδεμένων με την ελβετική Terra Quantum μπορεί να έχει σημειώσει πρόοδο σε αυτό το πεδίο, δηλώνοντας,

«Αναφέραμε την πρώτη ποτέ παρατήρηση της παγκόσμιας υπεραγωγίας σε θερμοκρασία δωματίου υπό πίεση περιβάλλοντος.»

Το υλικό για το οποίο ισχυρίζονται ότι ταιριάζει σε αυτή την περιγραφή είναι γνωστό ως Γραφίτης Πυρολυτικός.

Είναι ο Γραφίτης Πυρολυτικός ο Πρώτος Υπέρυθρος Θερμοκρασίας Δωματίου και Πίεσης Περιβάλλοντος;

Στο άρθρο, ‘Παγκόσμια Υπέρυθρος Θερμοκρασίας Δωματίου σε Γραφίτη‘ η ομάδα ερευνητών παρατήρησε ό,τι πιστεύουν ότι ήταν υπέρυθρος σε θερμοκρασία δωματίου σε ‘αποκομμένο εξαιρετικά προσανατολισμένο πυρολυτικό γραφίτη (HOPG) με πυκνές σειρές παράλληλων γραμμικών ελαττωμάτων‘.

Η μελέτη δηλώνει ότι κατέγραψε τόσο μετρήσεις πολλαπλών ακροδεκτών όσο και μαγνητισμού – καθεμία από τις οποίες έδειξε χαρακτηριστικά υπεραγωγίας σε θερμοκρασίες πάνω από 300 K.

Ενώ η αιτιολόγηση της συμπεριφοράς αυτού του υλικού δεν έχει ακόμη κατανοηθεί πλήρως, η ομάδα ερευνητών που βρίσκεται πίσω από τη μελέτη μοιράστηκε μια θεωρία για το τι συμβαίνει.

«Η βασική αρχή που αποκαλύψαμε είναι ότι οι γραμμικοί ελαττωματισμοί σε στρωμένα υλικά φιλοξενούν ισχυρές διακυμάνσεις κλίσης τάσης, οι οποίες προκαλούν το τοπικό ζεύγος ηλεκτρονίων σε σταγονίδια συμπυκνώματος που σχηματίζουν δομές τύπου JJA στα επίπεδα. Η παγκόσμια υπεραγωγία στη συνέχεια εδραιώνεται από το αποτέλεσμα των συνδέσμων διήθησης που συνδέουν τα υπεραγωγικά σταγονίδια. Εάν τα σταγονίδια είναι επαρκώς μικρά, προβλέπεται μια σχετικά υψηλή κριτική θερμοκρασία υπεραγωγίας.»

Παρά το γεγονός ότι το άρθρο εστιάστηκε σε παρατηρήσεις που αφορούσαν τον Γραφίτη Πυρολυτικό, η ομάδα σημειώνει ότι η θεωρία της για το τι συμβαίνει μπορεί να επεκταθεί και σε άλλα υλικά, δηλώνοντας ότι τα “…ιδέες και έννοιες που εξερευνήθηκαν στην εργασία μας δεν περιορίζονται στο γραφίτη. Το θεωρητικό μας μοντέλο είναι αρκετά γενικό και καθοδηγεί πού να ψάξουμε για περισσότερους υπεραγωγούς σε θερμοκρασία δωματίου.” υλικά

Επιμονή Αμφιβολιών για τον Υπέρυθρο

Σε περίπτωση του Γραφίτη Πυρολυτικού, οι ισχυρισμοί θα ληφθούν σοβαρά υπόψη, καθώς η Terra Quantum είναι μια καλά χρηματοδοτημένη εταιρεία με αρκετή φήμη ώστε να δικαιολογεί περαιτέρω διερεύνηση.

Πέρα από το Σταδιακό

Αν κοιτάξουμε πέρα από τις επίμονες αμφιβολίες σχετικά με έναν ακόμη ισχυρισμό υπεραγωγού RT-AP, είναι εύκολο να ενθουσιαστούμε, καθώς μια τέτοια ανακάλυψη θα ήταν ένα άλμα μπροστά για την επιστήμη των υλικών.

Κατά κανόνα, η επιστημονική πρόοδος συμβαίνει με σταδιακές βελτιώσεις, με κάθε βήμα να βασίζεται ελαφρώς στο προηγούμενο. Μερικές φορές, όμως, έχουμε μια επανάσταση που έχει τη δυνατότητα να επιταχύνει σημαντικά τις δυνατότητες και την κατανόησή μας σε μια μόνο κίνηση. Όταν έρθει η μέρα που θα βρεθεί ένας υπέρογκος RT-AP, θα αναγνωριστεί, χωρίς αμφιβολία, ως τέτοια επανάσταση.

Θα επαναστατοποιήσει αμέσως διάφορους τομείς, επιτρέποντας πρωτοφανείς αποδοτικότητες στη μετάδοση ενέργειας, μετασχηματίζοντας τα ηλεκτρικά συστήματα και ανοίγοντας νέους ορίζοντες στην ηλεκτρονική και τις τεχνολογίες βασισμένες στο μαγνητισμό. Ωστόσο, προς το παρόν, οι αμφιβολίες παραμένουν.

Κορυφαίοι Πιθανοί Ωφελούμενοι ενός Υπέρυθρου RT-AP

*Τα παρακάτω στοιχεία ήταν ακριβή τη στιγμή της συγγραφής και ενδέχεται να αλλάξουν. Οποιοσδήποτε ενδεχόμενος επενδυτής θα πρέπει να επαληθεύσει τα μετρικά*

1. American Electric Power Company

AEP Διάγραμμα τιμής

Ως μια μεγάλη εταιρεία ηλεκτρικής ενέργειας, η American Electric Power (AEP ) Company είναι μία από τις πολλές του είδους της που θα μπορούσαν να ωφεληθούν σημαντικά από τους υπεραγωγούς θερμοκρασίας δωματίου και πίεσης περιβάλλοντος. Αυτοί οι υπεραγωγοί θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά την αποδοτικότητα των δικτύων μετάδοσης ενέργειας, μειώνοντας τις απώλειες ενέργειας και τα λειτουργικά κόστη. Αυτό θα επέτρεπε στην εταιρεία να παρέχει πιο αποδοτική και αξιόπιστη διανομή ενέργειας, ενδεχομένως οδηγώντας σε αυξημένη κερδοφορία και ισχυρότερη θέση στην αγορά ενσωμάτωσης ανανεώσιμης ενέργειας.

2. Nvidia

NVDA Διάγραμμα τιμής

Η Nvidia (NVDA ), γνωστή για τις μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU) και την τεχνολογία AI, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει υπεραγωγούς θερμοκρασίας δωματίου για να βελτιώσει δραστικά την αποδοτικότητα των υπολογισμών. Αυτή η πρόοδος θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο ισχυρές και ενεργειακά αποδοτικές GPU, προσφέροντας σημαντικά οφέλη στην υψηλής απόδοσης υπολογιστική και τις εφαρμογές AI. Η προκύπτουσα τεχνολογική άνοδος θα μπορούσε να τοποθετήσει τη Nvidia στην κορυφή της επόμενης γενιάς υπολογιστικής τεχνολογίας.

3. Tesla

TSLA Διάγραμμα τιμής

Η Tesla (TSLA ), ηγέτης στα ηλεκτρικά οχήματα και την τεχνολογία μπαταριών, θα μπορούσε να ωφεληθεί σημαντικά από την ανάπτυξη υπεραγωγών θερμοκρασίας δωματίου. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποδοτικούς ηλεκτρικούς κινητήρες, βελτιωμένες λύσεις αποθήκευσης μπαταριών και ταχύτερη φόρτιση. Η ενσωμάτωση των υπεραγωγών στα οχήματα και τα ενεργειακά προϊόντα της Tesla θα μπορούσε επίσης να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση και την αποδοτικότητά τους, ενδεχομένως ενισχύοντας την ήδη εντυπωσιακή κυριαρχία της Tesla στον τομέα των ηλεκτρικών οχημάτων.