طبقًا لدراسة جديدة .. اكتشف علماء جامعة إيموري وستانفورد شكلًا جديدًا للتوصيل الفائق

في دراسة نُشرت في  Physical Review Letters، اكتشف فريق مشترك من العلماء من جامعة إيموري وستنافورد شكلًا جديدًا وفريدًامن التوصيل الفائق ويُعرف باسم التوصيل الفائق المُتذبذب، وتحدث هذه الظاهرة عند درجات حرارة عالية نسبيًا، وهذا الاكتشاف قد يمهد الطريق لتحقيق التوصيل الفائق المستمر عند درجة حرارة الغرفة، ويمكننا من استخدامه في حياتنا اليومية.

التوصيل الفائق هو أحد أشكال التوصيل عالية الكفاءة التي تفقد نسبة ضئيلة للغاية من الطاقة أثناء التوصيل، لكن يمكن التحدي في جعله يعمل عند درجات الحرارة والضغط في الغرفة العادية، تعتمد الموصلات الفائقة التقليدية على التعاون مع الإلكترونات فيما يُعرف بأزواج كوبر، وتتحرك هذه الأزواج من خلال المواد دون فقدان طاقة كبيرة على شكل حرارة، ومع ذلك فإن التوصيل الفائق المُتذبذب تتحرك فيه هذه الأزواج بطريقة تُشبه الرقص الموجي.

وفقًا للفيزيائي لويز سانتوس من جامعة إيموري فإن العلماء استطاعوا اكتشاف الهياكل المعروفة باسم تفردات فان هوف، وأن هذه الهياكل بإمكانها إنتاج حالات متذبذبة من التوصيل الفائق، وهذه الهياكل موجودة في بعض المواد، وتستطيع إحداث تغيرات غير عادية في طاقة الإلكترون، وهذا يؤثر بدوره على رد فعل المادة على القوى الخارجية وتوصيلها الكهربائي.

قدم العلماء نموذجًا جديدًا لتفردات فان هوف، وتُشير النتائج إلى أنه في ظروف معينة تؤدي هذه الهياكل إلى التوصيل الفائق المتذبذب، وهذا يقدم طرق مبتكرة للتحكم في التوصيل الفائق أو بدء ذلك، وعلى الرغم أن الدراسة ما زالت نظرية حتى الآن، إلا أنها تُعزز من فهمنا للتوصيل الفائق عند درجات حرارة ثلاث مرات أبرد من ثلاجة المطبخ.

اُكتشف التوصيل الفائق لأول مرة عام 1911، واستخدام التوصيل الفائق سوف يُساعد كثيرًا في توفير الكهرباء إذ يعمل بكفاءة أكبر وتكلفة أقل وفقد أقل للطاقة، وحاليًا يُستخدم التوصيل الفائق في بعض الأجهزة مثل أجهزة الرنين المغناطيسي وغيرها من الأجهزة، وهذا الفهم الجديد سوف يوسع من هذه التطبيقات التي تعتمد على التوصيل الفائق.