Примеры из Интернета Раскрыты тайны "горячей" сверхпроводимости

Опубликовано Svidinenko в 1 июнь, 2007 - 15:48.

Ученые из Принстона (Princeton University), используя специально сконструированный микроскоп, смогли узнать больше о физике высокотемпературных сверхпроводников.

Как сообщает PhysOrg, ученым удалось составить подробную карту электропроводности сверхпроводящей нанокерамики площадью 30 квадратных нанометров.

На основе полученных данных учеными было сделано важное заявление: оказывается, сверхпроводящие электронные пары локализованы в определенных участках поверхности наноматериала, и даже с повышением температуры до +10ºС они не меняют своего расположения.

Рис. 1. Карта распределения пар Купера на керамическом образце

В прошлом веке наиболее «горячими» сверхпроводниками считались специальные материалы, охлажденные до —100 ºС. Они были открыты более двух десятилетий назад.

Однако с течением времени ученым стало известно, что сверхпроводники особого типа могут работать при температуре, близкой к 0 ºС, а сегодня большинство материаловедов уверено в том, что в недалеком будущем можно будет достичь сверхпроводимости при комнатной температуре.

Теперь, благодаря новому микроскопу, эта уверенность обретает научную основу. Ученые из Принстона сделални новый научный инструмент на основе обычного сканирующего туннельного микроскопа. Новое устройство может составлять карту сверхпроводимости материала с атомарным разрешением, причем в реальном времени, например, при плавном изменении температуры.

Новый инструмент был использован для «тестирования» высококачественных сверхпроводников на основе оксида меди.

Ранее считалось, что сверхпроводящие пары Купера пропадают при повышении температуры, но это оказалось не так. Температурная «карта» показала их наличие даже при +10ºС, правда, при этом керамический сверхпроводник теряет свои свойства, но, тем не менее, не теряет «сверхпроводящего потенциала», как считалось ране.

Как говорят исследователи, их открытие будет чрезвычайно важно для материаловедения и энергетики, так как до сих пор существуют проекты по передаче электроэнергии без потерь на основе сверхпроводников. Новый инструментарий поможет узнать все «тайны» сверхпроводимости нанокерамик, без которых невозможно сделать высокотемпературные сверхпроводники.

Источник(и):

1. PhysOrg: Nanoscale imaging reveals unexpected behaviors in high-temperature superconductors

Наноканалы генерируют электричество за счёт тока жидкости

Опубликовано Svidinenko в 31 май, 2007 - 09:49.

Мельчайшие каналы, создаваемые на субстрате, всегда ассоциировались с «лабораториями на чипе». Однако, наноразмерная геометрия может использоваться и иначе — для выработки электричества.

Учёные из Нидерландов продемонстрировали эффективность преобразования энергии с КПД 3.25% при течении солевого раствора через канал 75 нм глубиной, 50 мкм шириной и 4.5 мм длиной.

В перспективе группа из Технологического Университета Дельфта рассчитывает добиться эффективности 10%. Исследователи считают, что этот метод может обеспечить микро- и нанофлюидные устройства «бортовыми» источниками энергии.

Метод электрокинетической генерации электроэнергии основан на разности давлений вдоль наноканала, прокачивающей водный раствор KCl или LiCl от одного конца к другому. Движение жидкости индуцирует ток, пропускаемый через внешнее сопротивление, совершая, таким образом, работу.

Рис. 1. Жидкостный наногенератор

Возле стенки канала, на поверхности раздела жидкость-субстрат, зарядовая нейтральность жидкости нарушается, что и делает возможной выработку электрической энергии. А поскольку наноразмерные каналы имеют высокое отношение поверхности к объёму, в них этот эффект особенно силён. Сама идея получения электроэнергии с помощью жидкости, текущей через узкий канал, не нова, но теперь достижения технологий изготовления нанообъектов позволяют создавать и испытывать реальные устройства.

Учёные наносили каналы непосредственно на поверхность плавленого кварца. Как оказалось, плотность поверхностного заряда этого материала практически оптимальна для таких экспериментов. Однако, дальнейшее повышение эффективности метода требует поисков материала или покрытия с такой же плотностью поверхностного заряда, но меньшей штерновской проводимостью — за счёт этого эффекта сам материал действует, как параллельно включённый проводник, через который идёт утечка электрической энергии.

Василий Артюхов

Источник(и):

1. Nanotechweb: Nanochannels generate electricity from fluid flow