새로운 초전도체를 위한 고엔트로피 합금. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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새로운 초전도체용 고엔트로피 합금

16.01.2021

Tokyo Metropolitan University의 연구원들은 특정 결정 구조를 가진 단순 초전도 물질에 대한 광범위한 데이터를 사용하여 새로운 고엔트로피 합금 초전도체를 개발했습니다. 고엔트로피 합금은 극도로 높은 압력까지 초전도 특성을 유지하는 것으로 알려져 있습니다. 새로운 초전도체 Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2는 합금에 대해 상대적으로 높은 온도인 8K에서 초전도 전이를 갖는다. 팀의 접근 방식은 특정 바람직한 특성을 가진 새로운 초전도 물질의 발견에 적용될 수 있습니다.

초전도 현상이 발견된 지 XNUMX년 이상이 지났는데, 일부 물질은 전이 온도 아래에서 갑자기 전류에 대해 최소한의 저항을 나타낸다는 것이 발견되었습니다. 에너지 낭비를 제거하는 방법을 모색하면서 전송 손실을 크게 줄이는 방법은 흥미로운 전망입니다. 그러나 초전도성의 광범위한 사용은 기존 초전도체의 요구 사항, 특히 요구되는 저온에 의해 제한됩니다. 과학자들은 시행착오 없이 새로운 초전도 물질을 발견하고 주요 특성을 조정할 방법이 필요합니다.

도쿄도 대학의 Yoshikazu Mizuguchi 부교수가 이끄는 팀은 이미 많은 새로운 초전도 물질의 생성으로 이어진 "발견 플랫폼"을 만들었습니다. 그들의 방법은 XNUMX개 이상의 원소가 단순한 결정 구조의 특정 위치를 차지할 수 있는 고엔트로피 합금을 기반으로 합니다. 내열 재료 및 의료 기기에 적용된 후 일부 고엔트로피 합금은 극도의 압력에서 XNUMX 저항을 유지하는 등 일부 예외적인 특성과 함께 초전도 특성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다. 팀은 재료 데이터베이스와 최첨단 연구를 조사하고 공통 결정 구조를 갖지만 특정 위치에서 다른 요소를 가진 다양한 초전도 재료를 찾습니다. 그런 다음 이러한 요소를 많이 포함하는 구조를 혼합하고 만듭니다. 결정 전체에서 이러한 "고엔트로피 합금 노드"는 혼합 요소 중 하나에 의해 점유됩니다. 그들은 이미 염화 나트륨의 결정 구조를 가진 황화비스무트와 텔루르화물 화합물의 층상 초전도체의 고엔트로피 변형을 만드는 데 성공했습니다.

과학자들은 구리 알루미나이드(CuAl2)의 구조에 집중했습니다. TrZr2의 전이 금속 원소(Tr)와 지르코늄(Zr)을 이 구조로 결합한 화합물은 초전도성인 것으로 알려져 있으며, 여기서 Tr은 Sc, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Rh, Pd, Ta 또는 Ir일 수 있습니다. 팀은 아크 용해를 사용하여 이러한 요소의 "칵테일"을 결합하여 초전도 특성을 나타내는 새로운 고엔트로피 합금 유형 화합물인 Co0.2Ni0.1Cu0.1Rh0.3Ir0.3Zr2를 생성했습니다. 그들은 저항률과 전자 열용량, 즉 온도를 높이기 위해 재료에서 전자가 사용하는 에너지 양을 모두 살펴보고 8,0K의 전이 온도를 결정했습니다. 이것은 고엔트로피 합금 유형에 대해 상대적으로 높은 값일 뿐만 아니라 초전도체에서 그들은 이 물질이 "벌크" 초전도성의 징후를 가지고 있음을 확인했습니다.

이것의 가장 흥미로운 측면은 기본 결정 구조를 변경하지 않고 더 높은 전이 온도 및 기타 원하는 특성을 달성하기 위해 시도하고 조정할 수 있는 다양한 기타 전이 금속 및 비율입니다. 팀은 그들의 성공이 가까운 장래에 고엔트로피 합금을 기반으로 한 새로운 초전도체의 더 많은 발견으로 이어지기를 희망합니다.

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로봇 고고학자 15.04.2022

인간 노동을 로봇 노동으로 대체하는 문제는 지난 세기부터 과학자와 공상 과학 작가를 걱정시켜 왔습니다. 그러나 시간이 흐르고 로봇은 우리 삶의 필수적인 부분이 되었습니다. 그들은 육체 노동을 위험한 작업으로 대체하고 자동화된 생산을 하고 로봇은 우주로 나가 범죄와 싸우는 것을 돕습니다.

거의 모든 영역에서 로봇은 사람들이 복잡한 작업에 대처하고 어려움을 극복하도록 돕습니다. 따라서 로봇 중 하나는 이제 고대 로마 도시 폼페이 유적의 터널과 지하 통로를 탐험하게 됩니다.

이 작업은 Spot이라는 네 발 달린 로봇에게 맡겨졌습니다. Spot 로봇은 중요한 건축 개체를 관리하기 위한 프로젝트의 일부로 생성된 최신 기술 개발입니다. 외견상 그는 개와 매우 유사하며 매우 좁은 곳을 뚫을 수 있습니다.

Spot은 경로 데이터를 수집, 기록 및 분석합니다. 제작자인 Boston Dynamics는 굴착 및 복원 작업이 진행 중인 지역에서 로봇을 사용하면 지하 터널의 검사 및 평가 품질이 향상되고 이러한 현장의 안전성이 향상되기를 희망합니다. 고고학 공원 관리는 이전에 연구 지역을 3D로 스캔할 수 있는 비행 레이저 드론을 실험으로 사용했습니다.

폼페이 고고학 공원(Pompeii Archaeological Park)의 가브리엘 주흐트리겔(Gabriel Zuchtrigel) 소장은 "로봇, 인공 지능 및 자동화의 발전으로 산업 및 제조 분야에서 혁신적인 솔루션이 나왔지만 고고학 분야에서는 그렇지 못했다"고 말했습니다.

Spot은 고대 로마 도시의 폐허뿐만 아니라 "툼 레이더"의 행동으로 형성된 지하 터널을 탐험할 것입니다.

수년 동안 보물 사냥꾼들은 고대 유물을 찾아 지하 통로를 파고 암시장에서 판매함으로써 부를 축적했습니다. 이는 이탈리아 미술 경찰이 건축 기념물 보호 조치를 강화한 2012년까지 계속되었습니다.

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