Zum ersten Mal haben Forscher ein Material entwickelt, dass Strom bei Raumtemperatur ohne Widerstand leitet. Damit scheint ein jahrzehntealtes Ziel der Physik erreicht zu sein, doch die Sache hat einen Haken: Das System funktioniert nur bei extrem hohem Druck. Für die breite Anwendung ist es also noch ungeeignet.

Forscher hoffen, dass bei Raumtemperatur anwendbare Supraleiter eines Tages dazu beitragen, effiziente Quantencomputer in großer Menge herzustellen. Andere leistungsfähige elektrische Geräte könnten mithilfe der Technik arbeiten, ohne zu überhitzen, verlustarme Stromleitungen wären denkbar, genauso wie Hochleistungsmagnete ohne Kühlung für Magnetschwebebahnen oder MRT-Geräte.

Chris Pickard, Physiker an der University of Cambridge, bezeichnete die neue Arbeit auf der Nachrichtenseite des Fachmagazins „Science“ als Meilenstein. In anderen Zeiten hätte die Erkenntnis wahrscheinlich auf den Titelseiten großer Zeitungen Platz gefunden.

Druck, fast so hoch wie am Erdmittelpunkt

Basis der nun bekannt gewordenen Arbeit von Ranga Dias von der University of Rochester und Kollegen ist eine Klasse von Supraleitern, die Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemie bereits 2015 entwickelt haben. Den Mainzer Forschern war es gelungen, Strom bei minus 70 Grad ohne Widerstand zu leiten, damals ein Rekord. Dias und Kollegen berichten nun in einem Titelbeitrag des Fachmagazins „Nature“, ihr Material leite Strom bei rund 15 Grad verlustfrei – damit ist eine neue Größenordnung erreicht.

Dias und Kollegen haben das in Mainz entwickelte Material auf gut Glück durch Kohlenstoff ergänzt. Es besteht außerdem aus Schwefel und Wasserstoff. Die Forscher platzierten eine winzige Probe der Stoffkombination zwischen zwei feinen Spitzen aus Diamant und regten diese mit Laserlicht zur Reaktion an, sodass sich ein Kristall formte. Als die Forscher die Temperatur reduzierten, sank der Widerstand für den durch das Material fließenden Strom auf null. Ein Supraleiter war entstanden.

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