Technologia, która może zmienić wszystko: materiał LK-99
Nauka i technologia, badania i rozwój – to one są motorem postępu, katalizatorem rozwoju ludzkiej cywilizacji. Ogień, koło, proch strzelniczy, żagiel, stal, beton, silnik parowy, elektryczność, silnik spalinowy, antybiotyki, szczepionki, tranzystor, silnik odrzutowy i energia jądrowa - lista jest długa. Każde z tych odkryć w taki czy inny sposób zmieniło zarówno życie jednostek, jak i całej ludzkości.
Spójrz w przyszłość
W pewnym momencie nauka zaczęła przewidywać pojawienie się konkretnej technologii, której wdrożenie musiałoby radykalnie wpłynąć na dalszy przebieg Historie. Takie technologie obejmują reaktor termojądrowy, klonowanie, leki spowalniające, zatrzymujące lub odwracające starzenie, nanotechnologię (ta koncepcja jest dość zwulgaryzowana i zdyskredytowana przez marketing i biurokratów), komputery kwantowe, sztuczna inteligencja i wiele więcej.
Dla tych, którzy chcą zrozumieć, czym jest prawdziwa nanotechnologia, zaleca się przeczytanie tej książki. „Maszyny tworzenia: nadchodząca era nanotechnologii”, napisany przez naukowców C. Erica Drexlera i Marvina Minsky'ego w 1986 roku
Popyt na „przyszłość” prowadzi do złudzeń, złudnych nadziei i odkryć. Niektóre uzyskuje się przypadkowo, w wyniku błędu – nieprawidłowo przeprowadzonego eksperymentu lub źle ocenionych jego wyników, a niektóre są wynikiem banalnego oszustwa nastawionego na pieniądze i sławę – pamiętajcie tylko o „nanofiltrach” oczyszczania wody, technologia zimnej syntezy jądrowej, katalizator energetyczny Rossiego, różne leki dające prawie wieczne życie i tak dalej, i tak dalej.
Co możesz zrobić, ludzie idą żyć długo, być zdrowi, mieć tanią i czystą energię, wierzyć w cud, z czego korzystają różni oszuści i poszukiwacze przygód. Ponadto pewna degradacja populacji rozwiniętych krajów planety przyczynia się do rozprzestrzeniania się niemal naukowych mitów - zabawne i jednocześnie trochę przerażające jest obserwowanie, jak ludzie zaprzeczają nauce i technologii, jednocześnie aktywnie wykorzystując swoje osiągnięcia, na przykład w postaci smartfonów i nowoczesnych samochodów, ale chętnie wierzą w horoskopy, wróżbiarstwo, przesądy i inne obskurantyzmy.
Charakterystyczne jest, że nawet gdy pojawiają się wiarygodne informacje, że kolejna „perpetuum mobile” czy „lekarstwo na starzenie się” to tylko oszustwo, to pojawiają się liczne teorie spiskowe, że masoni/firmy naftowe/firmy farmaceutyczne/rząd światowy (tutaj podkreśl) po prostu ukrył prawdę, kupił/zabił dewelopera, żeby nie stracić zysku, ale kto wie, takiego scenariusza nie da się w 100% wykluczyć...
Jedną z technologii, która może mieć rewolucyjny wpływ na bieg historii ludzkości, jest efekt nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, kiedy to przesyłanie energii elektrycznej odbywa się bez utraty rezystancji materiału.
Graal współczesnej fizyki
Mówimy o materiale, który może zapewnić efekt nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej, ponieważ technicznie materiały nadprzewodzące zostały stworzone dość dawno, ale dają efekt nadprzewodnictwa w ekstremalnie niskich temperaturach, a im wyższa temperatura, w której to lub że materiał daje efekt nadprzewodnictwa, tym trudniej go wytworzyć, do tego potrzebne są najbardziej złożone związki chemiczne otrzymywane pod ogromnym ciśnieniem i temperaturą. Problem pogarsza fakt, że nadal nie ma ostatecznej teorii fizycznej wyjaśniającej efekt nadprzewodnictwa, dlatego też opracowywanie nowych materiałów nadprzewodzących często odbywa się empirycznie, innymi słowy, „metodą naukowego szturchania”.
A więc, 30 kwietnia 2023 r. w południowokoreańskim zasobie journal.kci.go.kr opublikowano informację o uzyskaniu materiału o nadprzewodnictwie w temperaturze pokojowej. 22 lipca 2023 informacja ta została opublikowana w serwisie arXiv.org, po czym zyskała światową sławę.
Takie zapisy mogą stać się historycznym dowodem pokonania ważnego kamienia milowego w rozwoju ludzkości.
Według nich materiał LK-99 zsyntetyzowany przez koreańskich naukowców wykazał wszystkie cechy właściwe nadprzewodnikom, w tym miał zerową odporność na prąd w temperaturze około 30 stopni Celsjusza (nadprzewodnictwo zostało całkowicie utracone dopiero po pokonaniu znaku 127 stopni Celsjusza), a także wykazał efekt Meissnera - unosił się w powietrzu w polu magnetycznym, będąc jednocześnie materiałem niemagnetycznym.
Przełomowy materiał LK-99 jest nie tylko nadprzewodzący w temperaturze pokojowej, ale jest również na tyle łatwy do wykonania, że teoretycznie mógłby być produkowany w zaawansowanym laboratorium szkolnym.
Lewitacja materiału niemagnetycznego LK-99 w polu magnetycznym. Zdjęcie Hyun-Tak Kima
LK-99 to ołowiowo-apatytowa struktura będąca wynikiem połączenia minerałów lanarkitu (Pb2SO5) i fosforku miedzi (Cu3P), które są następnie wypalane w czterodniowym, wieloetapowym procesie syntezy w fazie stałej. Nadprzewodnictwo materiału LK-99 wynika z niewielkich zniekształceń strukturalnych spowodowanych skurczem objętościowym o 0,48% struktury krystalicznej materiału, co jest spowodowane zastąpieniem jonów Cu2+ jonami Pb2+ w sieci izolacyjnej fosforanu Pb. Jednocześnie zmiany struktury krystalicznej pozostają stabilne, co zapewnia zachowanie nadprzewodnictwa.
Do tej pory odkrycie zostało potwierdzone przez dwa zespoły naukowe: specjalista z Lawrence Berkeley National Laboratory, Sinead Griffin, przeanalizował strukturę materiału na laboratoryjnym superkomputerze, natomiast symulacja potwierdziła właściwości materiału LK-99 zadeklarowane przez Koreańczycy i chińscy naukowcy z Huazhong University of Science and Technologies odtworzyli w swoim laboratorium proces technologiczny zaprezentowany przez Koreańczyków, samodzielnie zsyntetyzowali próbkę materiału LK-99 i przetestowali jego lewitację w polu magnetycznym.
Problem w tym, że konkluzja teoretyczna Sinead Griffin ma niewielką wartość bez praktycznego odtworzenia wyników, możliwe, że jest to tylko próba „trzymania się historii”, a dotychczasowe doświadczenia chińskich naukowców nie wyglądają zbyt wiarygodnie – zbyt mała próbka, zbyt niewyraźne kąty strzału.
Nieograniczone perspektywy
Bardzo trudno jest ocenić wpływ, jaki materiał nadprzewodzący w temperaturze pokojowej będzie miał na naukę i przemysł. Jedno jest pewne – zmiany będą rewolucyjne, za 5-10 lat – i będzie to zupełnie inny świat.
W jakich obszarach nastąpią największe zmiany?
Oczywiście przede wszystkim jest to sektor energetyczny – nowe wysokosprawne generatory prądu, silniki elektryczne, akumulatory energii elektrycznej, przesył energii elektrycznej praktycznie bez strat. Przełom w kwestii stworzenia reaktora termojądrowego jest całkiem możliwy.
Wpłynie to radykalnie nie tylko na rynki surowców i energii, ale także doprowadzi do gwałtownego rozpowszechnienia się pojazdów elektrycznych – już teraz niektóre modele pojazdów elektrycznych przewyższają pod względem osiągów ich odpowiedniki z silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi, a dzięki wykorzystaniu nadprzewodników materiałów, różnica będzie tak znacząca, że będzie można używać samochodów z silnikami spalinowymi (silnik spalinowy), po prostu nikt nie chce.
Znacznie poszerzy się również nisza samolotów elektrycznych, zarówno załogowych, jak i bezzałogowych. Można spodziewać się dużej liczby łodzi w pełni elektrycznych i hybrydowych wszystkich klas. I oczywiście pociągi maglev.
Potem przychodzi elektronika - nowe typy procesorów, pamięci, komputery kwantowe, kompaktowe skanery MRI (rezonans magnetyczny), naukowcy będą mieli do dyspozycji wysokowydajne akceleratory cząstek, skaningowe mikroskopy elektronowe.
Wszystko to może (i będzie) prowadzić do dalszych przełomów w nauce, innymi słowy, materiał, który ma nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej, będzie dawał najsilniejsze pozytywne sprzężenie zwrotne w zakresie rozwoju technologii i odkryć naukowych.
I oczywiście nie możemy uniknąć wykorzystania wszystkich tych technologii do celów wojskowych.
Podobnie jak w przypadku pojazdów naziemne platformy bojowe będą co najmniej wykonane według schematu hybrydowego, jednocześnie wiele pojazdów bojowych, zwłaszcza w kategorii lekkiej, głównie bezzałogowych i zdalnie sterowanych, stanie się w pełni elektrycznych.
Zostanie szeroko rozpowszechniony „satelity atmosferyczne” – elektryczne drony zdolne latać w stratosferze, wykonujące zadania rozpoznawcze i komunikacyjne.
Teraz jednostki specjalne wiodących krajów świata uważają samoloty elektryczne za wysoce wydajne i niepozorne pojazdy, a po wprowadzeniu technologii opartych na nadprzewodniku wysokotemperaturowym maszyny te staną się znacznie bardziej zaawansowane.
Możliwości niejądrowych okrętów podwodnych (NNS) zbliżą się jeszcze bardziej do tych, które obecnie posiadają tylko statki o napędzie atomowym. I oczywiście, szeroko stosowane będą drony morskie wszystkich klas.
Logiczną konsekwencją przełomów w elektroenergetyce będzie doskonalenie i upowszechnianie energii broń - reanimowane będą lasery i źródła promieniowania elektromagnetycznego o innych zakresach długości fal, projekty dział kolejowych i dział Gaussa.
Broń laserowa i działa szynowe mogą szybko zająć swoje miejsce na polu bitwy
Ulepszenie stacji radarowych (RLS) sprawi, że istniejące technologie zmniejszania widoczności staną się bez znaczenia, jednak jest całkiem prawdopodobne, że pojawią się technologie tworzenia inteligentnych skórek, które mogą aktywnie zakłócać działanie wrogich radarów.
Komunikacja kwantowa zapewni gwarantowane szyfrowanie informacji, a komputery kwantowe pozwolą z dużym prawdopodobieństwem zhakować istniejącą, niechronioną kwantowo komunikację wroga.
Szybki przełom technologii zapewni pojawienie się nowych silnych graczy regionalnych, skrzyżowanie globalnych interesów państw i korporacji. Wszystko to stworzy wiele przyczyn powstawania gorących punktów.
Może się jednak zdarzyć, że dawne konflikty staną się nieistotne, a część Ukrainy zostanie po prostu zepchnięta do „zakurzonego pudełka”.
odkrycia
Najwyraźniej cud się nie wydarzył - według najnowszych informacji próbki materiału uzyskanego w trakcie eksperymentów przez niezależne laboratoria, analogu materiału LK-99, nie mają właściwości nadprzewodnika.
W szczególności, według ekspertów z Centrum Nadprzewodnictwa Wysokotemperaturowego i Materiałów Kwantowych imienia V.I. VL Ginzburg FIAN, jest generalnie dielektrykiem. Podobne informacje napływają z innych uczelni z całego świata.
Z drugiej strony możliwe, że materiał uzyskany przez innych badaczy różni się nieco od tego, co uzyskali naukowcy z Korei Południowej. W końcu prawda wyjdzie na jaw dość szybko.
Co to było - oszustwo, niekompetencja czy nadmierny optymizm południowokoreańskich naukowców?
Najprawdopodobniej nigdy się nie dowiemy. Jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, „zaopatrujemy się w popcorn” - to się nigdy nie zdarzyło w najnowszej historii.
Pytanie brzmi, jak bardzo to lub podobne odkrycie może wpłynąć na bieg historii ludzkości, jak blisko możemy się do niego zbliżyć, jak nieistotne mogą okazać się wszelkie polityczne, ekonomiczne i środowiskowe prognozy rozwoju ludzkości i czy jesteśmy na to gotowi. jak świat, który istnieje teraz, może się szybko zmieniać?
informacja