Ontdekking van de onmogelijk geachte supergeleider in één richting

Associate Professor Mazhar Ali en zijn onderzoeksgroep aan de TU Delft hebben eenrichtings-supergeleiding zonder magnetische velden ontdekt, iets wat sinds de ontdekking in 1911 voor onmogelijk werd gehouden. De ontdekking, die onlangs in Nature werd gepubliceerd, maakt gebruik van 2D kwantummaterialen en is een eerste stap op weg naar supergeleidende computers. Supergeleiders kunnen elektronica honderden malen sneller maken, en dat alles zonder energieverlies. Ali: “Als de 20e eeuw de eeuw was van de halfgeleiders, kan de 21e eeuw de eeuw van de supergeleider worden.”

In de 20e eeuw hebben veel wetenschappers – waaronder Nobelprijswinnaars – zich gebogen over de aard van supergeleiding, wat in 1911 door de Nederlandse natuurkundige Kamerlingh Onnes werd ontdekt (lees meer in het kader hieronder). In een supergeleider gaat een stroom door een draad zonder enige weerstand, wat betekent dat het remmen van deze stroom of zelfs het blokkeren ervan nauwelijks mogelijk is – laat staan om de stroom in slechts één richting te laten lopen en niet de andere. Dat Dr. Heng Wu en Dr. Yaojia Wang, de hoofdonderzoekers in Ali’s groep die dit onderzoek hebben uitgevoerd, erin zijn geslaagd éénrichtingsverkeer te maken van supergeleiding – noodzakelijk voor computers – is opmerkelijk: je kunt het vergelijken met het uitvinden van een speciaal soort ijs dat geen wrijving geeft als je de ene kant op schaatst, maar onoverkomelijke wrijving als je de andere kant op schaatst.

Supergeleider: supersnel, supergroen

De voordelen van de toepassing van supergeleiders in elektronica zijn tweezijdig. Met supergeleiders kan elektronica honderden keren sneller worden, en door supergeleiders in ons dagelijks leven toe te passen zou IT veel groener worden: een supergeleidende draad van hier naar de maan zou de energie zonder verlies transporteren. Zo zou het gebruik van een supergeleider in plaats van gewone halfgeleiders volgens NWO tot tien procent van alle Westerse energiereserves veilig kunnen stellen.

Meer informatie

Op 18 en 19 mei organiseren associate professor Mazhar Ali en zijn samenwerkingspartners prof. Valla Fatemi (Cornell University) en dr. Heng Wu (TU Delft) op het Virtual Science Forum een “Superconducting Diode Effects Workshop“, waarbij 12 internationale experts lezingen zullen geven (te publiceren op YouTube) over de huidige stand van zaken op dit gebied, alsmede over toekomstige onderzoeks- en toepassingsrichtingen

Bron: TU Delft

Lees ook:

• Toekenningen Delftse onderzoeksgroepen naar energietransitie
• Coronavirus en de gevolgen voor onze productie omgeving
• Corona leidt tot record half miljoen hbo-studenten