Các chuyên gia vừa phát hiện ra một loại vật liệu mới có thể thay thế helium, giúp tạo ra nhiệt độ cực thấp cần thiết cho các ứng dụng công nghệ cao .
Một nhóm chuyên gia do các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Trung Quốc ở Bắc Kinh dẫn đầu đã phát hiện ra một loại vật liệu mới có tiềm năng ứng dụng lớn trong máy tính lượng tử, Thú vị Kỹ thuật đưa tin vào ngày 24 tháng 1.
Mô phỏng máy tính lượng tử. (Ảnh: bpawesome/iStock).
Đây có thể là bước đột phá lớn đối với Trung Quốc, vốn phụ thuộc vào nguồn khí heli nhập khẩu từ các nước khác, trong đó có Mỹ. Helium lỏng – thông qua công nghệ đông lạnh – đã được sử dụng làm chất làm mát trong gần một thế kỷ trong nghiên cứu và ứng dụng thực tế đòi hỏi nhiệt độ cực lạnh, từ các thiết bị y tế đến thám hiểm không gian sâu.
Nhưng khí heli là nguồn tài nguyên khan hiếm và nhu cầu về nó trong các ngành công nghệ cao đang ngày càng tăng. Điều này đặc biệt đúng với helium-3 , một đồng vị hiếm đóng vai trò là chất làm mát hiệu quả trong điều kiện khắc nghiệt.
Sau thí nghiệm, các chuyên gia đã phát hiện ra một loại vật liệu từ tính lượng tử dựa trên coban có tên là “siêu rắn”. Nó có đặc tính rắn và lỏng, khiến nó trở thành chất làm mát thay thế tiềm năng.
Vật liệu siêu rắn đã được làm lạnh thành công xuống dưới 1 Kelvin, chứng tỏ khả năng đạt được nhiệt độ cực thấp. Trong vật lý, nhiệt độ cực thấp vào khoảng 0 – 4,2 Kelvin, một phạm vi quan trọng đối với các công nghệ tiên tiến như máy tính lượng tử. Về lý thuyết, nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được trong vật lý là độ không tuyệt đối, hay 0 Kelvin (tương đương -273 độ C).
Nhóm nghiên cứu đã có những bước tiến trong việc nhân rộng và áp dụng thí nghiệm trong những môi trường cụ thể, nhưng vật liệu mới vẫn còn những hạn chế. Theo giáo sư Sun Peijie từ Phòng thí nghiệm vật lý vật chất ngưng tụ quốc gia Bắc Kinh, vật liệu mới cần được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ khoảng 4 Kelvin. Ngoài ra, các chuyên gia cần phải vượt qua một số thách thức kỹ thuật trước khi có thể đạt được ứng dụng rộng rãi. Giáo sư Sun cũng cho rằng việc phát hiện ra chất siêu rắn có thể truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khám phá những vật liệu khác, từ đó thúc đẩy sự phát triển của vật lý học.
- Vật liệu rắn nhẹ nhất thế giới
- Vật liệu nửa đặc, nửa lỏng này có thể tự “chữa lành”
- Vật liệu mới thu giữ CO2 cực kỳ hiệu quả
