Supraleitung bei Raumtemperatur und -druck ist seit mehr als einem Jahrhundert ein Ziel der Materialwissenschaften, und endlich wurde es möglicherweise erreicht. Wenn das neue Material tatsächlich ein Supraleiter ist, könnte es die Art und Weise revolutionieren, wie unsere Welt mit Strom versorgt wird, aber zuerst werden die Ergebnisse einer ernsthaften wissenschaftlichen Prüfung unterzogen.
Wenn ein Material supraleitend ist, fließt Strom widerstandslos durch es hindurch, sodass keine Energie als Wärme verloren geht. Alle bisher hergestellten Supraleiter erforderten jedoch extrem hohe Drücke, und die meisten von ihnen erforderten sehr niedrige Temperaturen.
Ranga Dias von der University of Rochester in New York und seine Kollegen sagen, sie hätten ein Material aus Wasserstoff, Stickstoff und Lutetium geschaffen, das bei Temperaturen von nur 21 °C und einem Druck von 1 Gigapascal supraleitend wird. Das ist fast das 10-fache des atmosphärischen Drucks an der Erdoberfläche, aber immer noch deutlich weniger als der für bisherige supraleitende Materialien erforderliche Druck. „Nehmen wir an, Sie reiten in den 000er Jahren auf einem Pferd und sehen einen Ferrari vorbeifahren – das ist der Unterschied zwischen den vorherigen Experimenten und diesem“, sagt Diaz.
Um das Material herzustellen, platzierten sie eine Kombination aus drei Elementen in einem Diamantamboss – einem Gerät, das Proben zwischen zwei Diamanten mit extrem hohem Druck komprimiert – und drückten. Beim Komprimieren verfärbt sich das Material von blau nach rot, weshalb die Forscher es „rote Materie“ nannten. Die Forscher führten eine Reihe von Tests durch, um den elektrischen Widerstand, die Wärmekapazität und die Wechselwirkung des roten Materials mit einem Magnetfeld zu untersuchen. Alle Tests zeigen, dass das Material ein Supraleiter ist.
Einige Forscher auf dem Gebiet der Supraleitung sind jedoch nicht überzeugt. "Vielleicht haben sie in ihrer Arbeit etwas völlig Neues und Überlegenes entdeckt, das den Nobelpreis bringen wird, aber ich habe einige Vorbehalte", sagt James Hamlin von der University of Florida.
Seine Warnung und die anderer Supraleitungsforscher stammt aus der Kontroverse um eine 2020 von Diaz und seinem Team veröffentlichte Arbeit, die später von der Wissenschaftszeitschrift Nature zurückgezogen wurde. Damals stellten einige in Frage, ob die in dem Papier präsentierten Daten korrekt seien, und stellten Fragen darüber, wie die veröffentlichten Messdaten erhalten wurden.
„Solange die Autoren keine verständlichen Antworten auf diese Fragen geben, gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass diese Daten, die sie in diesem Papier veröffentlichen, die physikalischen Eigenschaften realer physikalischer Proben widerspiegeln“, sagt Jorge Hirsch von der University of California, San Diego .
Wenn Theoretiker genau herausfinden können, wie und warum dieses Material supraleitend wird, wird dies dazu beitragen, die Forscher davon zu überzeugen, dass es sich tatsächlich um einen Supraleiter handelt, und könnte neue Möglichkeiten für die Technologieentwicklung eröffnen.