Wetenschappers van de TU Delft ontdekten een eenrichtingssupergeleider zonder magnetische velden. Dit leek sinds de ontdekking van supergeleiding in 1911onmogelijk. De ontdekking komt van associate Professor Mazhar Ali en zijn onderzoeksgroep en staat intussen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Deze eenrichtingssupergeleider maakt gebruik van 2D-kwantummaterialen. Het is een eerste stap op weg naar supergeleidende computers. Supergeleiders kunnen elektronica honderden malen sneller maken, en dat alles zonder energieverlies. ‘Als de 20e eeuw de eeuw was van de halfgeleiders, kan de 21e eeuw de eeuw van de supergeleider worden, zeggen de ontdekkers.”
Supergeleiders
In supergeleiders gaat een stroom door een draad zonder enige weerstand. Dit betekent dat het remmen van deze stroom of zelfs blokkeren nauwelijks mogelijk is. En dus ook niet om de stroom in slechts één richting te laten lopen en niet de andere.
Er zijn twee belangrijke voordelen aan toepassing van supergeleiders in elektronica. Elektronica wordt bijvoorbeeld honderden keren sneller. Door supergeleiders wordt IT meteen ook veel groener. Een supergeleidende draad van hier naar de maan zou de energie zonder verlies transporteren. Wetenschappers hebben al uitgerekend dat gebruik van supergeleiders tot tien procent van alle Westerse energiereserves veilig kunnen stellen.
Onmigelijk
Dat de onderzoeksgroep van Dr. Heng Wu en Dr. Yaojia Wang erin slaagde éénrichtingsverkeer te maken van supergeleiding is opmerkelijk. In de twintigste eeuw bogen veel wetenschappers, waaronder Nobelprijswinnaars zich hierover, maar zonder resultaat.
In 1911 begon het met de ontdekking ervan door de Nederlandse natuurkundige Kamerlingh Onnes. In de jaren ’70 probeerden wetenschappers bij IBM het idee van supergeleidende computers uit, maar zij moesten hun pogingen staken. In hun documenten erover stelt het bedrijf zelfs dat het onmogelijk was om een computer te hebben die op superconductors werkt zonder niet-wederkerige supergeleiding.
Ook daarna kon niemand de barrière overwinnen om supergeleidende elektronen slechts in één richting te laten gaan. Deze fundamentele eigenschap is nodig voor computers en andere moderne elektronica. Denk bijvoorbeeld aan diodes die ook in één richting gaan. Bij normale geleiding vliegen de elektronen als afzonderlijke deeltjes rond. In supergeleiders bewegen ze in paren van twee, zonder enig verlies van elektrische energie.
Virtual Science Forum
Op 18 en 19 mei organiseert de onderzoeksgroep op het Virtual Science Forum een “Superconducting Diode Effects Workshop”. Twaalf internationale experts geven lezingen (te publiceren op YouTube) over de huidige stand van zaken. Ook toekomstige onderzoeks- en toepassingsrichtingen komen aan bod.
Lees ook:
- Miljoenensubsidie voor onderzoek algoritmische samenleving
- Waarom is Robotic Process Automation (RPA) zo speciaal?
