ფიზიკა

ფიზიკოსებმა ოთახის ტემპერატურის პირველი ზეგამტარი აღმოაჩინეს

0 კომენტარი
ორ ალმასს შორის მოთავსებული წყალბადის, გოგირდის და ნახშირბადის ნაერთი, რომელიც ზეგამტარობას ოთახის ტემპერატურაზე ავლეენს

ფიზიკოსები ათწლეულების განმავლობაში ოცნებობდნენ, აღმოეჩინათ მასალა, რომელიც  დაუბრკოლებლად, წინაღობის გარეშე შეძლებდა ყოველდღიურ ტემპერატურებზე ელექტრობის გატარებას. ეს დიდი ოდენობით ენერგიას დაზოგავდა და რევოლუციურად გარდაქმნიდა არსებულ ტექნოლოგიებს. 

ოთხშაბათს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებულ სტატიაში, მკვლევართა გუნდმა გამოაცხადა, რომ შექმნა ზეგამტარი, რომელიც 14.4 გრადუს ცელსიუსზე მუშაობს. ეს ნივთიერება ჯერჯერობით შორსაა პრაქტიკული გამოყენებისგან, რადგან ზეგამტარობის უნარს მხოლოდ უზარმაზარი წნევის ქვეშ იძენს. წნევა, რომელზეც ახალაღმოჩენილი ნაერთი ზეგამტარი ხდება დედამიწის ბირთვში არსებული წნევის 75%-ს უტოლება. თუმცა, მეცნიერებს იმედი აქვთ, რომ მომდევნო ექსპერტიმენტებში შეძლებენ მასალის ისეთი ვარიანტის შემუშავებას, რომელიც ზეგამტარობას მაღალი წნევის გარეშეც შეინარჩუნებს. 

"საბოლოოდ, ჩვენ გვინდა, დავიყვანოთ წნევა თითქმის ატმოსფერულ წნევაზე, რათა ამ აღმოჩენის გამოყენება შევძლოთ," -  ამბობს როჩესტერის უნივერსიტეტის ფიზიკის პროფესორი და Nature-ის სტატიის მთავარი ავტორი რანგა დიასი. 

პირველი ზეგამტარები ელექტრულ წინაღობას მხოლოდ უკიდურესად ცივ, აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებულ ტემპერატურებზე კარგავდნენ. 1980 წელს ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს ეგრეთ წოდებული მაღალი ტემპერატურის ზეგამტარები, მაგრამ მაშინაც ზეგამტარობა გაცილებით დაბალ ტემპერატურაზე ვლინდებოდა ვიდრე ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვხვდებით. 

ახალი კვლევა ეფუძნება ათწლეულების წინ გაკეთებულ პროგნოზს, რომ წყალბადი, თუ სათანადო წნევას შევუქმნით, ოთახის ტემპერატურაზე გარდაიქმნება მეტალად, ხოლო შემდეგ ზეგამტარად. სამი წლის წინ დოქტორმა დიასმა, ჰარვარდის ფიზიკის პროფესორ ისააკ სილვერასთან ერთად წყალბადის მეტალური ფორმის წარმოქმნა შეძლო. ამ მტკიცებას, რომელიც შემდეგ არ გაუმეორებიათ, ბევრი მეცნიერი დღემდე სკეპტიკურად უყურებს. 

2015 წელს მაქს პლანკის ქიმიის ინსტიტუტის ხელმძღვანელმა მიხაილ ერემეცმა აჩვენა, რომ წყალბადის სულფიდი (მოლეკულა რომელიც წყალბადის ორი და გოგირდის ერთი ატომისგან შედგება) გარდაიქმნება ზეგამტარად -71 გრადუს ცელსიუსზე, როდესაც წნევა 1.5 პასკალს უტოლდება. ეს იმ დროისთვის ზეგამტარისთვის რეკორდულად თბილის ტემპერატურა იყო. შემდეგ ერემეცმა და სხვა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ლანთანიუმის ჰიდრიდი (ნაერთი, რომელიც წყალბადს და ლანთანუმს შეიცავს) აღწევს ზეგამტარობას -23 ცელსიუსზე. 

ახალაღმოჩენილი ნაერთი სამი ელემენტისგან შედგება: წყალბადი, გოგირდი და ნახშირბადი. ამ სამი ატომის გამოყენებით, მეცნიერებმა შეცვალეს ელექტრული თვისებები ისე, რომ მიეღწიათ ზეგამტარობისთვის უფრო მაღალ ტემპერატურებზე. 

ზეგამტარის შესაქმნელად მეცნიერებმა შეკუმშეს ნივთიერება ორ ალმასს შორის უზარმაზარი წნევის ქვეშ (2812278.3185 კგ/სმ2). ულტრამაღალი წნევები ამჟამინდელ ზეგამტარს პრაქტიკულად უვარგისად ხდის, მაგრამ შესაძლებელია, რომ ნაერთის მომავალმა ვარიანტებმა სტრუქტურის შენარჩუნება მაშინაც შეძლოს, როდესაც წნევას მოვაშორებთ - რასაც მეცნიერები მეტასტაბილურობას უწოდებენ. 

"დიდი ოდენობით მეტასტაბილური ნაერთის წარმოსაქმნელად სხვადასხვა მეთოდი შეიძლება გამოვიყენოთ. შესაძლოა, გავზარდოთ ის, როგორც ალმასს ვზრდით ლაბორატორიაში." - ამბობს დოქტორი დიასი.

მაღალი წნევების ფიზიკაზე მომუშავე მეცნიერები ფიქრობენ, რომ კიდევ ბევრია აღმოსაჩენი და მომავალში შესაძლებელი იქნება ოთახის ტემპერატურის ზეგამტარის აღმოჩენა, რომელიც ყოველდღიურ წნევაზე იმუშავებს. 

"ეს შესაძლოა იყოს აისბერგის წვერი აღმოჩენების უფრო დიდ სიმრავლეში" ამბობს რასელ ჰემლი ილიონისის უნივერსიტეტის ქიმიის პროფესორი, რომელიც ერთ-ერთია იმ მეცნიერებთან ვინც წყალბადზე თავდაპირველი ექსპერიმენტები ჩაატარა. 

ახალი ვიდეო მეტი ვიდეო

შსს: პატიმრობის მისჯის შემდეგ მსჯავრდებული ტყეში გაიქცა, 58 წლის კაცი უკვე დავაკავეთ

კომენტარები