Hoe drukquenchen het supergeleiderrecord verbrak

In een opvallende en positieve ontwikkeling¹ voor de materiaalkunde hebben onderzoekers van de University of Houston (UoH) een lang bestaand record op het gebied van supergeleiding verbroken. Op 19 maart 2026 kondigde het team onder leiding van de natuurkundigen Ching-Wu Chu en Liangzi Deng² aan dat ze supergeleiding hadden bereikt bij een recordtemperatuur van 151 K (-122°C) onder atmosferische druk. Deze prestatie is niet slechts een numeriek mijlpaal; het vertegenwoordigt een fundamentele verschuiving in de manier waarop wetenschappers de “Heilige Graal” van de fysica benaderen: het nastreven van nul elektrische weerstand bij kamertemperatuur en normale atmosferische omstandigheden.

Door gebruik te maken van een geavanceerde techniek die bekend staat als drukquenchen—een proces dat vergelijkbaar is met dat gebruikt wordt bij de vervaardiging van kunstmatige diamanten—heeft het team erin geslaagd om hoge-druk elektronische toestanden “vast te zetten” die normaal verdwijnen zodra de druk wordt verwijderd. Deze doorbraak brengt ons aanzienlijk dichter bij de voortgang in supergeleiding die nodig is om een nieuwe technologische revolutie te ontketenen, met de potentie om alles te transformeren, van wereldwijde stroomnetten tot de efficiëntie van moderne datacenters.

Om te begrijpen waarom dit belangrijk is, kijken we naar de historische context van het gebruikte materiaal: een kwik-gebaseerde cuprate bekend als Hg1223. Sinds 1993 heeft dit materiaal het record bij atmosferische druk van 133 K (-140°C) gehouden. Het vermogen van het Houston-team om dit plafond met 18 Kelvin te verhogen, toont aan dat de grenzen van bekende materialen nog niet zijn bereikt. Deze onconventionele benadering weerspiegelt andere recente ontdekkingen, zoals het MIT-onderzoek naar magic-angle graphene, dat op vergelijkbare wijze atomaire structuren manipuleert om nul-weerstandstoestanden te induceren waar ze voorheen onmogelijk leken.

De Mechanica van Nulweerstand en Atmosferische Druk

Supergeleiding berust op de vorming van fragiele elektronenparen die door een rooster kunnen bewegen zonder tegen atomen aan te botsen, wat warmte en energieverlies veroorzaakt. Gewoonlijk breken warmte of “trillingen” deze paren. Terwijl het toepassen van enorme druk atomen dichter bij elkaar kan persen om deze paren te versterken, gaat de toestand bijna altijd verloren zodra de druk wordt verwijderd. Het succes van de UoH in het behouden van deze eigenschappen bij atmosferische druk verwijdert een van de grootste barrières voor commercialisatie: de noodzaak van enorme, dure diamanta-anvil cellen om het materiaal functioneel te houden.

Deze ontwikkeling komt op een moment dat de wetenschappelijke gemeenschap een breed scala aan “onconventionele” supergeleiders onderzoekt. Terwijl de wereld kortstondig werd gefascineerd door de beweringen over de LK-99 supergeleider, biedt het huidige onderzoek naar Hg1223 een herhaalbaar, peer-reviewed pad vooruit. Bovendien suggereert de ontdekking van nieuwe mechanismen, zoals supergeleiding in gedraaid bilayer WSe2, dat we een tijdperk betreden waarin materialen nauwkeurig kunnen worden ontworpen voor specifieke elektronische omgevingen.

De Verschuiving naar Praktische Systemen

De overgang naar werking onder atmosferische druk is een game-changer voor industrieel R&D. Wanneer een materiaal stabiel is onder normale omstandigheden, kan het bestudeerd en vervaardigd worden met standaard laboratoriumapparatuur in plaats van gespecialiseerde hoogdrukapparatuur. Deze versnelling van de feedbacklus tussen ontdekking en toepassing is essentieel voor het creëren van de volgende generatie energiezuinige hardware. We zien een parallelle trend in de zoektocht naar kopervrije hogetemperatuursupergeleiders, waarbij het doel is om meer overvloedige en gemakkelijker te verwerken materialen te vinden die geen extreme omgevingen vereisen.

Chronicle van een Supergeleidend Mijlpaal: Recente Tijdlijn

Vroege 2026

Het UoH-team begint te experimenteren met Hg1223, met focus op de hypothese dat door druk geïnduceerde elektronische structuren kunnen worden “gequencht” naar een meta-stabiele toestand bij kamerde druk.

Februari 2026

Eerste tests met vloeibare stikstofkoeling gecombineerd met drukquenchen tonen veelbelovende resultaten, wat aangeeft dat de overgangstemperatuur (Tc) verhoogd blijft zelfs na decompressie.

12 maart 2026

Onderzoekers bevestigen een recordbrekende overgangstemperatuur van 151 K (-122°C) bij atmosferische druk. Dit sluit de kloof naar kamertemperatuur effectief met nog eens 18 graden, waardoor een resterend doel van ongeveer 140°C overblijft voor echte kamertemperatuurwerking.

19 maart 2026

De bevindingen worden gepubliceerd, waarin de drukquenchen-reeks wordt beschreven als een levensvatbaar pad voor het stabiliseren van hoge-Tc fasen in cupraten en andere complexe oxiden.

Impact op Kwantumcomputing en Energie

De implicaties voor de technologiesector zijn potentieel ingrijpend. In de wereld van kwantumcomputing leidt de zoektocht naar stabiele qubits vaak tot exotische materialen zoals de triplet-supergeleider Nbre, die magnetische velden robuuster kan weerstaan. Naarmate supergeleiding zich naar hogere temperaturen en lagere drukken beweegt, kunnen de koelsystemen die nodig zijn voor kwantumprocessoren—momenteel enorme, miljoenen-dollar “dilutiekoelkasten”—drastisch worden vereenvoudigd.

Buiten computing heeft de energiesector het meeste te winnen. Ongeveer 5% tot 10% van alle opgewekte elektriciteit gaat verloren als warmte tijdens transmissie via koperen draden. Supergeleidingskabels die werken bij -122°C, hoewel ze nog steeds koeling nodig hebben, zijn veel efficiënter en gemakkelijker te onderhouden dan die welke temperaturen nabij het absolute nulpunt vereisen. Deze doorbraak biedt een routekaart voor “super-grids” die in staat zijn enorme hoeveelheden hernieuwbare energie over continenten te transporteren met praktisch nul verlies.

Supergeleiding Prestatievergelijking

Het Investeringspotentieel van Supergeleiding

Voor investeerders vertegenwoordigt de supergeleidingsmarkt een klassieke “frontier”-kans. Terwijl we nog 140 graden verwijderd zijn van een wereld van kamertemperatuurelektronica, is de verschuiving naar atmosferische druk het definitieve signaal dat de technologie zich verplaatst van pure theorie naar toegepaste engineering. Bedrijven die betrokken zijn bij geavanceerde koeling, gespecialiseerde keramiek en magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) zijn de primaire begunstigden van deze recordhoge temperaturen.

De echte waarde ligt echter bij de bedrijven die stabilisatietechnieken zoals drukquenchen succesvol kunnen patenteren en opschalen. Naarmate deze materialen robuuster worden, verwachten we een opleving van “Supergeleider-als-een-Dienst” voor AI-datacenters, die momenteel worstelen met enorme warmteafgifte en energieverbruik. Strategiegerichte investeerders richten zich steeds meer op de materiaalkunde sector als de volgende grote knelpunt voor de AI-revolutie. Als een computer kan draaien met nul weerstand, daalt de energie-per-berekening met orders van grootte, waardoor huidige hardware lijkt op stoommachines in vergelijking.

Uiteindelijk bewijst het werk van UoH dat we niet per se “nieuwe” wondermaterialen nodig hebben om vooruitgang te boeken; we kunnen vaak het verborgen potentieel van bestaande materialen ontgrendelen via slimme engineering. Naarmate de kloof naar kamertemperatuur blijft krimpen, wordt de scheidslijn tussen “sciencefiction” en “industriële realiteit” steeds vager.

Spotlight: American Superconductor (AMSC)

AMSC is verder gegaan dan de “R&D”-fase en zet momenteel haar eigen Amperium-draad—een tweede-generatie HTS-materiaal—in in real-world net- en maritieme toepassingen. Haar werk is bijzonder relevant voor de toename van datacenters, aangezien AI-werkbelastingen een ongekende vermogensdichtheid eisen, en traditionele kopergebaseerde infrastructuur een fysieke limiet bereikt. De supergeleidingskabels van AMSC kunnen tot 10 keer zoveel vermogen dragen als conventionele kabels binnen dezelfde fysieke voetafdruk, en bieden een oplossing voor de “vermogenknooppunt” die momenteel de technologiesector treft.

Bovendien heeft het bedrijf aanzienlijke contracten met de Amerikaanse marine voor scheepsbeschermingssystemen veiliggesteld en is het een sleutelspeler in projecten voor netresiliëntie. Voor investeerders vertegenwoordigt AMSC een “pure-play” op de overgang van laboratoriumgroeide mijlpalen naar industriële schaalimplementatie. Naarmate doorbraken zoals de drukquenchen-techniek de assemblagelijn naderen, zijn bedrijven als AMSC de meest waarschijnlijke kandidaten om deze gestabiliseerde, hoge-temperatuur fasen te integreren in de volgende generatie koolstofneutrale stroomnetten en hyper-efficiënte militaire hardware.

Laatste American Superconductor (AMSC) Aandelen Nieuws

Referentie:

^{1. Chu, C. W., & Deng, L. (2026). Bereiking van recordhoge-temperatuur supergeleiding in HgBa2Ca2Cu3O8+δ onder atmosferische druk via drukquenchen. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.25361781232. University of Houston. (2026, March 10). Fysici bereiken recordhoge-temperatuur supergeleiding bij atmosferische druk. Geraadpleegd van https://www.uh.edu/news-events/stories/2026/march/03102026-ambient-pressure-superconductivity-record.php}