الموصلات الفائقة
مصر ايهاب محمد زايد
يقول الخبراء إن الإحساس بالفيروسات الفائقة الموصلية قد لا يكون الصفقة الحقيقية
قوبل ادعاء حديث لباحثين كوريين جنوبيين بأنهم قد صنعوا مادة تعمل كموصل فائق في درجة حرارة الغرفة – وهي فترة طويلة من الكأس المقدسة للفيزياء – بإثارة هائلة على وسائل التواصل الاجتماعي ولكن شكوك من العلماء.
يمكن أن تحمل الموصلات الفائقة تيارات كهربائية بدون مقاومة ، على عكس المواد التقليدية مثل النحاس التي تفقد جزءًا من الشحنة كحرارة.
منذ اكتشاف هذه الظاهرة في عام 1911 ، تم العثور على آلاف المواد فائقة التوصيل – ولكن لكي تعمل ، يجب الاحتفاظ بها جميعًا في درجات حرارة شديدة البرودة وضغط مرتفع ، مما يحد من تطبيقاتها في العالم الحقيقي.
لذا فإن السباق مستمر للعثور على مادة فائقة التوصيل في درجة حرارة الغرفة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تكنولوجيا تحويلية يمكن أن تساعد في مكافحة تغير المناخ ، وزيادة الحوسبة الكمومية ، وحتى تعزيز القطارات عالية السرعة.
في أواخر الشهر الماضي ، نشرت مجموعة غير معروفة من الفيزيائيين الكوريين الجنوبيين دراسة ما قبل الطباعة – والتي لم تخضع لمراجعة الأقران – معلنة أن مادتهم ، المسماة LK-99 ، يمكنها التوصيل الفائق في درجات حرارة الغرفة والضغط المحيط.
ونشروا أيضًا مقطع فيديو لقطعة صغيرة من المادة ترفرف فوق المغناطيس كدليل على هذا العمل الفذ.
سرعان ما كانت الأخبار تتجه إلى Twitter ، مدفوعة إلى حد كبير بالتكهنات المحمومة بين الهواة ، بينما سارع العلماء في جميع أنحاء العالم إلى إنشاء المادة واختبار ما إذا كانت الصفقة الحقيقية.
كانت المختبرات الكبيرة في الصين والهند أول من أبلغ عن النتائج التي توصلوا إليها ، وكلاهما حدد أن المادة لا تستطيع التوصيل الفائق في درجة حرارة الغرفة.
لكن هذا لا يستبعد حتى الآن التكرار الناجح في المستقبل. اقترحت العديد من النسخ المسبقة التي تبحث في الجانب النظري أن LK-99 يمكن على الأقل أن تكون قادرة على الإنجاز الذي طال انتظاره.
“محاكمة عبر Twitter”
في خضم الضجيج على وسائل التواصل الاجتماعي – وهو أمر نادر في عالم علوم المواد الذي غالبًا ما يكون جافًا – دعا الخبراء في هذا المجال إلى التحلي بالصبر.
وقالت سوزانا سبيلر ، الباحثة في جامعة أكسفورد التي عملت على مواد فائقة التوصيل لأكثر من 20 عامًا ، لوكالة فرانس برس أن “تجربة تويتر لن تحل محل العملية العلمية القياسية لفحص العمل والتحقق منه”.
قال سبيلر ، إذا كان المجتمع العلمي قد ظهر على أنه سلبي بعض الشيء ، فذلك لأننا “تدربنا على أن نكون متشككين – وقد رأينا هذا كله من قبل”.
قال جوليان بوبروف ، الفيزيائي بجامعة باريس ساكلاي الفرنسية ، “لقد سمعنا إعلانات عن الموصلات الفائقة القادمة من البرد خلال الثلاثين إلى الأربعين عامًا الماضية ، واتضح أن
معظمها كان على خطأ.”
في العام ، تراجعت مجلة Nature المرموقة عن دراسة أجريت عام 2020 زعمت أن مادة ما توصل الكهرباء دون مقاومة عند 15 درجة مئوية (59 فهرنهايت).
فلماذا كان رد الفعل مختلفًا هذه المرة؟
أشار كل من Speller و Bobroff إلى الفيديو الذي نشره الباحثون الكوريون الجنوبيون ، والذي قدم عنصرًا مرئيًا خلق عاملًا رائعًا على الجداول الزمنية لوسائل التواصل الاجتماعي.
ومع ذلك ، قال سبيلر إن “هناك الكثير من الأشياء التي يمكن أن تحلق في الهواء وهي ليست من الموصلات الفائقة – إنها ليست اختبارًا للموصلية الفائقة .”
‘غير مقتنع’
تتمتع الموصلات الفائقة التي يتم الاحتفاظ بها في درجات حرارة منخفضة مثل -250 درجة مئوية بالفعل بمجموعة من الاستخدامات ، بما في ذلك الماسحات الطبية للتصوير بالرنين المغناطيسي ، ومصادم الهادرون الكبير ، وبعض القطارات عالية السرعة في اليابان.
إذا تعثر العالم بالفعل في موصل فائق في درجة حرارة الغرفة ، فربما يكون التأثير الأكبر على الشبكة الكهربائية.
حاليًا ، يتم فقد 10-15 بالمائة من الكهرباء حيث تنتقل الطاقة من محطات الطاقة إلى المنازل.
قالت الفيزيائية الفرنسية بريجيت ليريدون إن كمية الطاقة التي يوفرها الموصل الفائق في درجة حرارة الغرفة يمكن أن تعادل “إزالة مفاعل نووي أو مفاعلين في فرنسا”.
إذن ما مدى احتمالية أن تكون LK-99 هي المادة التي قضى العلماء 120 عامًا في البحث عنها؟
وقالت سبيلر إنها ستكون “متفاجئة إلى حد ما” إذا تبين أن LK-99 موصل فائق في درجة حرارة الغرفة ، مضيفة: “لا شيء من الأدلة التي رأيتها حتى الآن مقنع”.
وقالت أماليا كولديا ، الخبيرة في الموصلية الفائقة في أوكسفورد ، لوكالة فرانس برس “لم اقتنع حتى الآن”.
وأكد سبيلر أنه حتى لو تبين أن LK-99 هو موصل فائق في درجة حرارة الغرفة ، “فقد لا يكون الحل لجميع رغباتنا التكنولوجية على أي حال”.
وقالت إن المادة ، وهي معدن يسمى الأباتيت ، حيث يتم استبدال بعض ذرات الرصاص بذرات النحاس ، تشبه السيراميك في فنجان الشاي أكثر من المعدن ، مما يعني أنه من المحتمل أن يكون من الصعب الانحناء إلى أسلاك مفيدة.
بالنسبة إلى LK-99 ، من المتوقع أن تكشف المزيد من الاختبارات عن قدرتها على الموصلية الفائقة في الأسابيع المقبلة – على الرغم من أن الإجابة النهائية قد تستغرق بعض الوقت.
وقال العالم البريطاني توبي بيرينج “الادعاءات غير العادية تتطلب أدلة غير عادية”.
