Heiliger Gral: Forscher entdecken einen Supraleiter bei Raumtemperatur

Wird Strom auf klassische Weise mithilfe eines Kupferkabels transportiert, führt dies zu nicht unerheblichen Transportverlusten. Schon seit einigen Jahrzehnten wird daher nach sogenannten Supraleitern gesucht. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich dabei um Materialien, die keinen elektrischen Widerstand besitzen. Oder anders ausgedrückt: Um perfekte Leiter. Schon 1911 wurde nachgewiesen, dass so etwas tatsächlich funktionieren kann. Damals experimentierte der niederländische Physiker Heike Kamerlingh Onnes mit Quecksilber und konnte den elektrischen Widerstand tatsächlich verschwinden lassen. Dafür musste er das Material allerdings mit Helium auf -269 Grad Celsius herabkühlen. Eine kommerzielle Anwendung war daher nicht möglich. Seitdem wurden zahlreiche weitere Supraleiter entdeckt. Der bisherige Rekordwert wurde im vergangenen Jahr erreicht, als Forscher ein Übergangsmetall-Hybrid entdeckten, das schon bei -23 Grad den gewünschten Zustand erreichte.

Bild: University of Rochester photo / J. Adam Fenster

Der Nachteil: Der Trick funktioniert nur bei extrem hohem Druck

Als heiliger Gral allerdings galt immer ein Material, das schon bei normalen Temperaturen als Supraleiter fungieren kann. Genau dies scheinen Forscher der amerikanischen Rochester University nun gefunden zu haben. Sie präsentierten eine Verbindung aus Kohlenstoff, Schwefel und Wasserstoff und wiesen nach, dass diese tatsächlich schon bei plus 15 Grad Celsius keinen elektrischen Widerstand mehr aufweist. Einen Haken gibt es allerdings noch: Voraussetzung dafür ist, dass die Verbindung unter extrem hohem Druck steht. Konkret funktionierte der Trick erst ab einem Wert von 2,7 Millionen Bar. Zum Vergleich: Am Mittelpunkt der Erde herrscht ein Druck von 3,6 Millionen Bar. Man muss kein Physik-Experte sein, um zu erkennen, dass auch der neue entdeckte Supraleiter noch nicht für den Einsatz in der Praxis geeignet ist. Dennoch gilt die jetzt gemachte Entdeckung als wichtiger Meilenstein. Denn erstmals wurde nachgewiesen, dass es tatsächlich Supraleiter bei Raumtemperatur gibt.

Der Heilige Gral wurde noch nicht gefunden

Nun wird es darum gehen, andere Materialien zu finden, die weniger Druck benötigen, um den gewünschten Zustand zu erreichen. Dabei helfen soll auch eine genauere Analyse der nun vorgestellten Verbindung. So sollen Spektroskopische Untersuchungen, den Kristallaufbau im Detail sichtbar machen. Davon wiederum erhoffen sich die Forscher Erkenntnisse zu der Frage, welcher Mechanismus dafür verantwortlich ist, dass schon bei Plusgraden der elektrische Widerstand verschwindet. Ist dieser erst einmal bekannt, würde dies die Suche nach weiteren geeigneten Materialien extrem vereinfachen. Die Anwendungsmöglichkeiten eines Supraleiters, der bei Raumtemperatur und ohne zusätzlichen Druck funktioniert, wären jedenfalls gewaltig. So könnten Stromkabel, Transformatoren oder Hochleistungs-Magnete umgerüstet werden und enorm an Effizienz gewinnen. Noch dürfte die Wissenschaft aber einige Jahre benötigen, um tatsächlich den Heiligen Gral zu finden.

Via: FAZ