Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch: Forschung bringt neue Supraleiter

20.11.2013
Physiker sehen wichtigen Schritt für praktikables "Supermaterial"

Eine Gruppe US-amerikanischer und chinesischer Wissenschaftler an der Rice University hat eigenen Angaben zufolge einen "wichtigen Durchbruch" in Richtung der Entwicklung neuer hocheffizienter Supraleiter geschafft. Wie die Forscher im Fachmagazin "Nature" berichten, geht es dabei vor allem um ein besseres physikalisches Verständnis der begehrten "Supermaterialien", die in Zukunft das Energiemanagement in vielen verschiedenen Bereichen deutlich verbessern sollen.


Effizient: Supraleiter sparen Energie (Foto: flickr.com/Ames Laboratory)

Ihre Entdeckung bezieht sich konkret auf Eisen-basierte Verbindungen und deren elektronischen Spin - den inneren Drehsinn der Elektronen. "Diese Entdeckung ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg, einen praktikablen Supraleiter zu entwickeln", so die Forscher.

Enormes Potenzial

"Supraleiter sind inzwischen aus manchen Bereichen des Lebens kaum mehr wegzudenken", erklärt Wolfgang Sandner, Physiker am Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) http://www.mbi-berlin.de in Berlin, gegenüber pressetext. Ihr endgültiger Durchbruch lässt jedoch noch immer auf sich warten. "Der Grund hierfür ist, dass die Physik bis heute nicht genau weiß, wie Supraleiter funktionieren", betont Sandner. Ihr Potenzial sei enorm. "Ich gehe davon aus, dass in ferner Zukunft die gesamte Elektrotechnik des täglichen Lebens davon profitieren könnte", meint der Experte, der als Beispiel auf erneuerbare Energien verweist. "Supraleitende Kabel könnten Strom verlustfrei von entfernten Standorten bringen, an denen etwa das Potenzial für Photovoltaik oder von Windkraft höher ist", so Sandner.

Bislang sind derlei Vorstellungen allerdings noch reine Zukunftsmusik. Der Grund hierfür liegt in erster Linie an der Tatsache, dass Supraleiter auf extrem tiefe Temperaturen angewiesen sind - die derzeit höchste mögliche Temperatur liegt immer noch bei minus 135 Grad Celsius. Damit eines Tages vielleicht sogar Raumtemperatur-Supraleiter möglich sind, braucht es für Sandner zwei Voraussetzungen: "Zunächst muss die Grundlagenforschung das Phänomen theoretisch genau verstehen. Abhängig davon gilt es dann, geeignete supraleitende Materialien zu finden, die Anwendungen wie etwa das Ziehen dünner Drähte erlauben."

Bedeutende Forschungsarbeit

Mit der Entdeckung der Rice-Forscher scheint nun ein wesentlicher Fortschritt beim physikalischen Verständnis geglückt zu sein. "Wir haben herausgefunden, dass unterschiedliche Eisen-basierte Verbindungen dieselben Mechanismen zur Elektronenbewegung aufweisen können. Gleichzeitig konnten wir zeigen, wie sich die Interaktionen zwischen elektronischen Spins in diesen Eisen-basierten Verbindungen auf die Supraleitfähigkeit auswirken. Wenn wir diese Mechanismen besser verstehen, steht uns der Weg zu noch effizienteren Supraleitern offen", erläutert Projektleiter Qimiao Si die Bedeutung seiner Forschungsarbeit.

"Mit Supraleitern kann nicht nur die Art und Weise, wie Energie generiert, transportiert und verteilt wird, revolutioniert werden, sondern auch der Computer- und Medizinbereich."

Markus Steiner | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.rice.edu
http://www.nature.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Beschichtung bei Industrieanlagen soll Emissionen senken
12.12.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten
07.12.2017 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rest-Spannung trotz Megabeben

13.12.2017 | Geowissenschaften

Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs

13.12.2017 | Medizin Gesundheit

Winzige Weltenbummler: In Arktis und Antarktis leben die gleichen Bakterien

13.12.2017 | Geowissenschaften