LK

Nov 25, 2023

専門家らは、室温超伝導体に関する異常な主張に対して反発を続けている。 しかし、たとえ失敗しても、材料研究に新たな道が開かれる可能性があります。

7月下旬に韓国の科学者らが超電導体のブレークスルーの可能性を報告すると、世界中の研究者が実験の再現に急ぐ中、彼らの主張は興奮と懐疑の波を呼び起こした。

このような超伝導体は、室温および通常の気圧でエネルギー損失なく電気を伝送するものであり、材料科学の聖杯です。 夢想家たちは、エネルギー網の効率を最大化し、核融合エネルギーの生産を強化できる室温超伝導体を期待しています。 量子コンピューターの進歩を加速する。 または超高速輸送の時代の到来を支援します。

しかし、その最初の報告から数週間、LK-99超電導体の話題はすべて研究室で何が起こっているかに関するものであり、誇大宣伝はすぐに現実のものとなった。 複製と確認の努力により、懐疑論者が支持され、LK-99 が何であり、何がそうでないかがより明確になりました。

7月22日、韓国の物理学者らは、まだ査読も科学雑誌にも掲載されていない種類のプレプリント研究のリポジトリであるarXivに2本の論文をアップロードした。 基本的には、作品の初稿をアップロードするようなものです。 研究者らは、銅をドープした「改良鉛アパタイト構造」を持ち、LK-99と名付けられた初の室温超伝導体を製造したと主張した。

研究チームが提供した「証拠」の一部は、超電導材料の重要な特性である磁石上で化合物が浮遊する様子を示すビデオだった。

この大胆な主張は、この分野の専門家の間で大きな反響を呼びました。

オーストラリアのウロンゴン大学の材料科学者シャオリン・ワン氏は、「化学物質は非常に安価で、製造も難しくない」と語った。 「これが、地域社会における核爆弾のようなものである理由です。」

しかし、韓国のその研究所で起こったことは、その結果が何らかの形でテクノロジーと私たちの生活におけるその役割に実際的な影響を与える可能性があるかどうかを理解するためのまさに最初のステップにすぎませんでした。 もっと多くのデータが必要でしたが、最初から慎重になる理由がありました。

本物の室温超伝導体が誕生すれば、鳴り物入りで大騒ぎになるだろう。 家庭にエネルギーを供給する銅線など、電気を通すために私たちが使用している現代の材料は非効率的です。 電子がワイヤをぶつかって落ちると、材料の原子に衝突し、熱が発生してエネルギーが失われます。 これは電気抵抗として知られており、電力が送電線を通って家庭に届くときに最大 10% が無駄になるのはこのためです。 エネルギー損失は電子機器でも発生します。

しかし、電線や送電線が超電導材料で作られていれば、これらの損失を実質的に無効にすることができます。 電子は材料中を移動するときにペアを形成し、原子にあまりぶつからないため、自由に流れることができます。

超電導材料はすでに存在しており、世界中で MRI 装置などのさまざまな用途に使用されています。 ただし、これらには極度の低温 (約華氏マイナス 459 度で絶対零度に近づく) または極度の高圧 (大気圧の 100,000 倍を超える) が必要です。

一方、東京と名古屋の間で乗客を輸送するために、超電導磁気浮上システムが東海旅客鉄道によって建設されている。 SCMaglev 列車はゴム車輪を使用して、超電導磁気システムが引き継ぐ前に時速約 93 マイルの速度に達します。 時速311マイルの速度に達することができるはずだ。

このプロセスには超電導ニオブチタン合金が必要で、液体ヘリウムで華氏マイナス452度まで冷却されます。

LK-99のような室温超伝導体を使えば、これははるかに安価な取り組みとなり、ヘリウムを蓄積する必要がなくなる。 （ここ数年のメディアの一部の懸念とは対照的に、ヘリウムがすぐに枯渇することはありませんが、ヘリウムは数か国でしか生産されていないため、供給の問題が大幅な価格の高騰を引き起こす可能性があります。）