كيميائيون من روسيا والصين ينشئون منصة لدراسة الموصلات الفائقة التوصيل على أساس الهيدروجين

كيميائيون من روسيا والصين ينشئون منصة لدراسة الموصلات الفائقة التوصيل على أساس الهيدروجين، قام كيميائيون روس وصينيون بتصنيع موصّل فائق التوصيل للتيار الكهربائي يصنع من مادة البولي هيدريد العالي الحرارة ويعتمد على اللانثانوم والسيريوم والهيدروجين.

كيميائيون من روسيا والصين ينشئون منصة لدراسة الموصلات الفائقة التوصيل على أساس الهيدروجين

وهو عبارة عن منصة ملائمة لإجراء مزيد من الدراسات  في مجال المواد الفائقة التوصيل التي توصل الكهرباء  بدون أية خسائر في ظروف درجة حرارة الغرفة. وقد أعلن عن هذا الإنجاز الأسبوع الماضي من قبل الخدمة الصحفية لمعهد "سكولتيخ"  للمختبرات.

وقال الأستاذ في "سكزولتيخ"أرتيوم أوغاناف إن "مادة البولي هيدريد عبارة عن بيئة واسعة حقيقة لإجراء بحوث نظرية أساسية في مجال موصلات الكهرباء الفائقة التي تتعرض للضغط. وفي هذا العمل، نختبر ونحسن التقنيات والأدوات اللازمة للبحث عن موصلات فائقة بأوسع معانيها من ناحية، وقد وجدنا مادة مواتية نسبيًا لإجراء مزيد من الدراسات العلمية في هذا المجال من ناحية أخرى.

وقد ابتكر علماء الكيمياء الروس والأجانب في الأعوام الأخيرة الماضية، العديد من الموصلات الفائقة التوصيل ذات درجات الحرارة العالية، والقادرة على العمل في ظروف درجات حرارة الغرفة. وتم التنبؤ بالعديد من هذه المركّبات واكتشافها من قبل مجموعات من الكيميائيين والفيزيائيين الروس والأجانب بمشاركة البروفيسور الروسي أوغانوف.

في سياق هذه التجارب، وجد الباحثون أن هيدرات المعادن التي تحتوي على أكبر عدد ممكن من ذرات الهيدروجين لها أكثر الخصائص إثارة للاهتمام. وعلى سبيل المثال، على مدار الأعوام الثلاث الماضية، ابتكر البروفيسور أوغانوف وزملاؤه العديد من الموصلات الفائقة التوصيل العالية الحرارة بناء على هيدرات اللانثانوم واليورانيوم والأكتينيوم والمعادن الثقيلة الأخرى، والتي يحتفظ بعضها بخصائص فائقة التوصيل عند درجة حرارة 23-30 تحت الصفر.

وإن اكتشاف هذه المواد، حسب البروفيسور أوغانوف ، جعل العلماء يفكّرون فيما إذا كان من الممكن تحسين خصائصها الفائقة التوصيل عن طريق إضافة شوائب مختلفة. وفي المستقبل، يمكن لهذه المواد المضافة زيادة درجة الحرارة التي يتم فيها الحفاظ على الموصلية الفائقة وتقليل الضغط الأدنى الذي تظل فيه مركبات الهيدروجين المعدنية مستقرة.

وانطلاقا من هذه الفكرة، قام الكيميائيون الروس والصينيون بتصنيع مادة تحتوي على اللانثانوم والسيريوم والهيدروجين. وافترض العلماء أن إضافة السيريوم بنسبة واحد إلى ثلاثة في ما يتعلق باللانثانوم من شأنه أن يثبت وجود موصل فائق هيدروجيني واعد، لكنه غير مستقر للغاية، حيث توجد ذرة لانثانوم واحدة لكل تسع ذرات من الهيدروجين.

وحسب البروفيسور الروسي، فإن مثل هذه الطبيعة لـ"تسوية" خصائص الموصل الفائق الجديد، والتي تجمع بين العديد من مزايا السيريوم وهيدرات اللانثانم، تجعلها منصة مناسبة للمزيد من البحث عن الموصلات الفائقة العالية الحرارة التي تتكون من الهيدروجين وعدة معادن. ويأمل علماء الكيمياء أن تؤدي هذه التجارب، عما قريب، إلى ابتكار موصلات فائقة تعمل في ظروف درجة حرارة الغرفة العادية.