Fizik Tarihinin En Büyük Keşfi Olduğu Söylenen LK-99 Maddesi, Oda Sıcaklığında Süper İletken Olmayı Başarıyor!
Geçtiğimiz günlerde Cornell Üniversitesi tarafından yayınlanan bir makale, 21. yüzyılın en değerli bilimsel gelişmelerinden birini duyurdu. Güney Koreli bilim adamları, günlük sıcaklık ve basınç koşullarında bile elektrik enerjisini kusursuz bir şekilde iletebilen LK-99 adlı bir cihaz keşfettiklerini iddia ederek bilim dünyasını sarstı. Peki bu yeni süper iletken malzeme neden bu kadar değerli? Günlük hayatta hangi alanlarda kullanılabilir? Tüm sorunlarınızın cevapları bu yazıda.
Kaynak:https://arxiv.org/abs/2307.12008
Geçen Çarşamba, Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim ve Young-Wan Kwon adlı üç bilim insanı, bilim dünyasında yankı uyandıran bir keşif yaptı.
Güney Koreli fizikçiler, makalelerinde, oda sıcaklığında ve normal basınçta elektriği mükemmel bir şekilde iletebilen bir malzeme geliştirdiklerini duyurdular.
Bahsi geçen “LK-99” cihazı bu özelliği ile o kadar değerlidir ki, sahiplerine bu yılki Nobel Fizik Ödülü’nü tartışmasız kazandırabilir.
“Peki, süperiletkenlik denen bu şey neden bu kadar önemli?” sorusuna verebileceğimiz kolay cevap şu şekildedir:
Bir elementin elektrik gücüne karşı direncinin sıfır olması, diğer bir deyişle elektriği kusursuz bir şekilde iletebilmesine süperiletkenlik denir. Bu özellik sayesinde süper iletken elemanlar manyetik değişim alanlarını ortadan kaldırır. Bu sayede elektrik gücünden elde edilen verim neredeyse maksimuma ulaşır.
Geliştirilen birçok süper iletken malzemeden biri olan LK-99’u bu kadar değerli kılan unsurlar, diğerlerinden farklı olarak oda sıcaklığında yani günlük hayatta çalışabilmesi ve sadece 34 saatte üretilebilmesidir.
LK-99 bu özellikleri ile fizik dünyasının en büyük hayallerinden biri olan kayıpsız elektrik iletimini gerçeğe dönüştürüyor. Peki faydalarını sayamadığımız malzemenin hangi alanları tamamen değiştirebildiğine bir göz atalım.
enerji tasarrufu
Uzun yıllardır inşa edilen rüzgar türbinleri, barajlar ve hatta tehlikeli nükleer santraller, insan gücü tüketimi için tam olarak yeterli olmamıştır. Bunun en değerli nedenlerinden biri de güç değişimindeki kayıplardır. Sadece ülkemizde bile yılda yaklaşık 18-24 milyar kWh elektrik enerjisi, iletim kayıplarından dolayı israf edilmektedir. 3 adet Akkuyu Santrali’nin üretimine eşdeğer olan bu kayıp, süper iletken malzemeler ile sıfıra indirilebilmektedir.
Elektrikli araç aküleri
Son yıllarda gelişen elektrikli otomobil sektöründeki en büyük sorunlardan biri ısınma sorunu nedeniyle pillerin ömrünün kısa olması. Öyle ki tek şarjla bin kilometre yol kat edebilen araç sayısı bir elin parmaklarını geçmiyor. Ancak yüksek sıcaklıklardan etkilenmeyen süper iletkenler bu sorunu ortadan kaldırabilir.
kuantum bilgisayarlar
Geleceğin teknolojileri listesinin başında yer alan kuantum bilgisayarlar, önümüzdeki yıllarda insanlığı alt üst etme potansiyeline sahip. Ancak bir sorunu var. Ayrıca, yalnızca çok düşük sıcaklıklarda çalışabilen süper iletken malzemelerle ‘qubit’ adı verilen yapı taşlarının tutarlılığını savunuyor. Oda sıcaklığında aynı özelliklere sahip olabilen kurşun apatit kristal yapıya sahip LK-99 sayesinde evinizde bir kuantum bilgisayara sahip olabilirsiniz. Neden?
Telefonların ve bilgisayarların aşırı ısınması
Fizik dersinde bize anlatılan şudur: ‘Elektrik enerjisine karşı direnç ısıyı artırır’. Telefonlarımızda veya diğer cihazlarımızda çok iletken malzemeler kullanılsa da bunların da bazı direnç değerleri vardır. Peki teknolojik cihazlarımızda dirençli olmayan süperiletken elementler kullansaydık ısınma sorununu ortadan kaldırır mıydık? Sorumuzun cevabı elbette evet.
Süper hızlı ulaşım aracı
Oda sıcaklığında çalışabilen süper iletken cihazlar hava direncini neredeyse sıfıra indirdiği için manyetik ulaşım araçları hayali de gerçek olacak. Öyle ki hızı 1.000 km/saate varan Maglev treni her yerde çalışabiliyor.
MR Araçları
Bahsettiğimiz gibi, süperiletkenler manyetik alan kararlılıklarını kolayca değiştirebilirler. Söz konusu cihazların bu özelliği ile yararlanabilecekleri ilk şey, MR gibi tıbbi cihazların kolay üretilebilmesi ve daha uygun sonuçlar üretebilmesidir.
