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Super Supraleiter

Physik. - Supraleitung, also das Fließen elektrischen Stroms ohne Widerstand, ist eines der großen Entwicklungsziele der Elektrotechnik. Zu den bisher bekannten metallischen und keramischen Supraleitern kommen jetzt noch einfache Metallsalze und organische Polymere hinzu. In der aktuellen Ausgabe von "Nature" berichten Forscher der Bell Laboratories von einem Kunststoff, der Strom bei minus 271 Grad Celsius widerstandslos passieren lässt. Die Hürden für widerstandslosen Elektronenfluss sind hoch: Metallische Supraleiter geben ihren Wiederstand erst bei minus 260 Grad auf und müssen daher aufwendig mit teurem Helium gekühlt werden. Die vor 15 Jahren entdeckten keramischen Supraleiter kommen dagegen mit preiswerterem Stickstoff aus, weil bei ihnen die so genannte Sprungtemperatur bei rund minus 190 Grad liegt, doch sie sind sehr schwer zu verarbeiten. Doch jetzt treten zwei weitere vielversprechende Materialien auf. In der vergangenen Woche veröffentlichten japanische Wissenschaftler in "Nature", dass auch die einfache Chemikalie Magnesiumdiborid bei minus 234 Grad supraleitend wird. In der aktuellen Ausgabe von "Nature" berichtet ein Forscherteam von den Bell Laboratories im US-amerikanischen Murray Hill von supraleitenden Kunststoffen., "Wir müssen diesen Kunststoff auch sehr stark auf nur minus 271 Grad herunterkühlen, aber es ist die erste Entdeckung eines supraleitenden organischen Polymers, und wir hoffen, dass wir in der Zukunft höhere Übergangstemperaturen mit anderen Materialien erreichen können", erläutert Jan Hendrik Schön, der Hauptautor der Studie.

    Kunststoffe sind interessant, weil sie wesentlich leichter zu verarbeiten sind, als etwa die spröden keramischen Supraleiter. Diese müssen als Stäbchen in Metallbänder gebettet und gewalzt werden, damit aus ihnen Kabel entstehen können. Hauptsächlich diese schlechte Verarbeitungsfähigkeit verzögert den Durchbruch der Supraleitung auch 15 Jahre nach der Entdeckung. "Kunststoffe kann man dagegen sehr leicht verarbeiten, man kann sogar elektrische Schaltkreise mit einer Art Tintenstrahldrucker herstellen", erklärt Schön. In Murray Hill werden die Forscher daher weiterhin intensiv nach Polymeren fahnden, die vielleicht sogar die magische Grenze von minus 196 Grad überschreiten, ab der man flüssigen Stickstoff als Kühlung einsetzen kann. Denn die Anwendungsmöglichkeiten sind zahlreiche. "Man kann biegsame Supraleiter herstellen, oder sogar Quantencomputing auf der Basis von supraleitender Elektronik machen", so Hendrik Schön.

    {Quelle: Thomas Wagner]