JAV naujienos: naujas superlaidininkas vadinamas proveržiu --- Mokslininkų sukurtas potencialas gali duoti efektyvesnį elektros tinklą ir ilgesnį baterijos veikimo laiką

   „JAV mokslininkai teigia, kad jie sukūrė pirmąją komerciškai prieinamą medžiagą, kuri pašalina energijos praradimą, kai elektra juda laidu. Tai proveržis, galintis reikšti ilgiau tarnaujančias baterijas, efektyvesnius elektros tinklus ir patobulintus greituosius traukinius.

 

     Medžiagos, galinčios be jokių nuostolių pravesti elektros srovę – vadinamieji superlaidininkai – buvo nepaprastai nepraktiškos, nes dažnai jas reikia labai atvėsinti iki maždaug minus 320 laipsnių pagal Farenheitą ir veikti itin dideliu slėgiu.

 

     Dabar grupė Ročesterio universiteto mokslininkų praneša, kad jie sukūrė naują superlaidininką, kuris gali veikti kambario temperatūroje ir su daug mažesniu slėgiu, nei anksčiau atrastos superlaidžios medžiagos.

 

     Pasak Ranga Dias, Ročesterio mechanikos inžinerijos ir fizikos docento, vadovavusio proveržio darbui, šis proveržis gali sukurti be nuostolių elektros tinklus ir geresnius, bei pigesnius magnetus, skirtus naudoti būsimuose branduolių sintezės reaktoriuose. Taip yra todėl, kad tobuliems laidininkams, kurie veikia kasdienėmis, aplinkos sąlygomis, nereikia brangių, didelių aušinimo sistemų.

 

     „Galėtume magnetiniu būdu levituoti traukinius virš superlaidžių bėgių, pakeisti elektros saugojimo ir perdavimo būdus ir pakeisti medicininį vaizdavimą“, – sakė daktaras Diasas.

 

     Superlaidininkai demonstruoja tai, ką fizikai vadina Meisnerio efektu, kai medžiaga išstumia jos magnetinį lauką. Jei šalia magneto pastatysite superlaidininką, jis levituosis, pridūrė jis.

 

     2020 m. jo grupė pranešė, kad sukūrė superlaidininką, sudarytą iš vandenilio, sieros ir anglies derinio, kuris veikė maždaug kambario temperatūroje. Laimikis buvo pasiektas tik po to, kai buvo iškeptas lazeriu ir sutraiškytas tarp dviejų deimantų galiukų iki didesnio slėgio, nei yra Žemės centre, įrenginyje, vadinamame deimantine priekalo ląstele.

 

     Naujajame tyrime, paskelbtame trečiadienį žurnale Nature, mokslininkai pakoregavo jų superlaidininko receptūrą – vietoj sieros ir anglies į vandenilį įpildavo azoto ir retųjų žemių metalo, vadinamo liutecijum, ir vėl kaitindavo bei išspausdavo deimantinėje priekalo ląstelėje.

 

     Gautą medžiagą jie pavadino „raudonąja medžiaga“, kuri, jų manymu, gali egzistuoti esant 69 laipsnių Farenheito ir 145 000 svarų kvadratiniam coliui slėgio – maždaug 1/360 slėgio Žemės šerdyje. Tai yra maždaug 10 laipsnių Fahrenheito temperatūros padidėjimas ir slėgio sumažėjimas iki maždaug 1/1 000, palyginti su jo pirmtaku nuo 2020 m.

 

     „Šie rezultatai yra mokslo bendruomenės proveržis, kurį įgalino [dr. Dias] aštri cheminė intuicija“, – sakė Floridos valstijos universiteto Nacionalinės didelio magnetinio lauko laboratorijos mokslininkas Stanley Tozeris.

 

     Nors ir toli nuo spaudimo, kurį žmonės patiria jūros lygyje – apie 15 psi, naujasis slėgis yra „diapazone, kuriame inžinieriai gali pereiti ir sukurti komerciškai perspektyvų produktą“, – sakė daktaras Tozeris. Pavyzdžiui, inžinieriai ir medžiagų mokslininkai gali pasiekti maždaug 145 000 psi slėgį, naudodami specializuotus metodus ir instrumentus, susijusius su lustų gamyba ir deimantų sinteze." [1]

1. U.S. News: New Superconductor Is Called a Breakthrough --- Scientists' creation has potential to realize efficient electrical grid and better battery life
Woodward, Aylin.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 09 Mar 2023: A.3.

U.S. News: New Superconductor Is Called a Breakthrough --- Scientists' creation has potential to realize efficient electrical grid and better battery life

"U.S. scientists say they have produced the first commercially accessible material that eliminates the loss of energy as electricity moves along a wire, a breakthrough that could mean longer-lasting batteries, more-efficient power grids and improved high-speed trains.

Materials that can conduct electric currents without any loss -- so-called superconductors -- have been wildly impractical because they typically need to be extremely cooled, to around minus 320 degrees Fahrenheit, and subjected to extreme pressure to work.

Now, a group of researchers at the University of Rochester report that they have created a new superconductor that can operate at room temperature and a much lower pressure than previously discovered superconducting materials.

The breakthrough has the potential to create lossless electrical grids, and better and cheaper magnets for use in future nuclear fusion reactors, among other things, according to Ranga Dias, assistant professor of mechanical engineering and physics at Rochester, who led the breakthrough work. That is because perfect conductors that work in everyday, ambient conditions don't require expensive, large cooling systems.

"We could magnetically levitate trains above superconducting rails, change the way electricity is stored and transferred, and revolutionize medical imaging," Dr. Dias said.

Superconductors demonstrate what physicists call the Meissner effect, when a material expels its magnetic field. If you put a superconductor near a magnet, it will levitate, he added.

In 2020, his group reported that they had created a superconductor made up of a hydrogen, sulfur and carbon combination that operated at roughly room temperature. The catch was it only worked after being baked by a laser and crushed between the tips of two diamonds to a pressure greater than that found in the center of the Earth, in a device known as a diamond anvil cell.

For the new study, published Wednesday in the journal Nature, the researchers tweaked their superconductor recipe -- adding nitrogen and a rare-earth metal known as lutetium to the hydrogen instead of sulfur and carbon -- and again heated and squeezed it in the diamond anvil cell.

They named the resulting material "reddmatter," which they found could exist at 69 degrees Fahrenheit and 145,000 pounds per square inch of pressure -- about 1/360th of the pressure in Earth's core. That is about a 10-degree Fahrenheit increase in temperature and a drop to about 1/1,000 of the pressure compared with its predecessor from 2020.

"These results are a breakthrough for the scientific community that was enabled by [Dr. Dias's] keen chemical intuition," said Stanley Tozer, a research scientist at the National High Magnetic Field Laboratory at Florida State University.

While a far cry from the pressure people experience at sea level -- about 15 psi -- the new pressure is within "a range where engineers can jump on and make a commercially viable product," Dr. Tozer said. Engineers and material scientists can achieve pressures around 145,000 psi using specialized techniques and instruments involved in chip manufacturing and synthesizing diamonds, for instance." [1]

1. U.S. News: New Superconductor Is Called a Breakthrough --- Scientists' creation has potential to realize efficient electrical grid and better battery life
Woodward, Aylin.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 09 Mar 2023: A.3.

Rangovai kovoja už naują reaktyvinį variklį naikintuvui F-35

„Vašingtonas – vienas didžiausių lobizmo susirėmimų pastaraisiais metais vėl įkaista: kova dėl alternatyvaus variklio, aprūpinančio Pentagono reaktyvinį naikintuvą F-35, finansavimo.

 

     Daugiau, nei prieš dešimtmetį, variklių gamintoja Pratt & Whitney ir jos sąjungininkai Kongrese laimėjo prieš General Electric Co. ir tapo išskirtiniu naujos kartos naikintuvo tiekėju. Dabar GE dar kartą dirba su lobistais Kongrese, kad suteiktų milijardus dolerių alternatyviam varikliui, kurį ji sukurtų, finansuoti, nurodydama tai, ką ji vadina Pratto variklio trūkumais.

 

     GE kampanija yra iššūkis kitai gynybos milžinei „Raytheon Technologies Corp.“, kuriai priklauso „Pratt“. Raytheon teigia, kad naujo variklio sukūrimas gali kainuoti iš viso 6 mlrd. dolerių. Bendrovės teigimu, Pratt variklio atnaujinimas kainuotų apie 2,5 mlrd. dolerių.

 

     Ginčas virsta vienu didžiausių lobistinių konkursų Vašingtone šiais metais, kai tikimasi, kad per smarkiai susiskaldžiusį Kongresą, stumiant gynybos išlaidų įstatymo projektus, praeis. Tai taip pat sulaukia kritikos iš grupių, norinčių sumažinti vyriausybės išlaidas.

 

     „Kad ir kokia būtų švaistoma, Vašingtone jokia bloga idėja niekada neišnyksta, ypač kai pinigų suma yra milijardai dolerių“, – sakė Steve'as Ellisas, Mokesčių mokėtojai už sveiką protą, nepartinės vyriausybės priežiūros institucijos, prezidentas. „Jūs turite ją žudyti, žudyti, žudyti, kol ji negyva, mirus, mirus“.

 

     Variklio alternatyvos šalininkai teigia, kad reikia žengti koja kojon su augančia Kinija ir kad naujos kartos variklių įdėjimas į F-35 galiausiai būtų ekonomiškesnis, nei esamo modelio atnaujinimas, siekiant išspręsti susirūpinimą dėl traukos ir efektyvumo.

 

     GE ir Raytheon dvikova taip pat galėtų būti išbandymas konservatoriams, įskaitant Ohajo senatorių J. D. Vance'ą ir atstovą Warreną Davidsoną, kurie reikalavo, kad kolegos respublikonai sumažintų vyriausybės išlaidas, tačiau atstovauja sritims, kuriose rinkėjai dirba GE gamybos įmonėse.

 

     GE reorganizuojasi į atskirą aviacijos ir kosmoso bendrovę, o analitikai tikisi, kad ji išplės savo gynybos verslą, kad sumažintų priklausomybę nuo komercinių reaktyvinių lainerių variklių.

 

     „Šiandieninė geopolitinė įtampa reikalauja revoliucinių JAV kariuomenės pajėgumų“, – sakė GE apie savo kampaniją dėl F-35 antrojo variklio. „Beveik 50 Kongreso narių parašė palaikymą pažangioms variklių programoms, tokioms, kaip mūsų, nes jie pripažįsta šiuos poreikius, be to, kad konkurencija gali atlikti vaidmenį, mažinant ankstesnių išlaidų viršijimą."

 

     Raytheonas ir Pratt & Whitney teigia, kad finansavimas būtų mokesčių mokėtojų pinigų švaistymas.

 

     Mokėjimas už esamo „Pratt“ variklio atnaujinimą yra „2 1/2 karto ekonomiškesnis nei visiškai nauja programa“, – sakė „Pratt“ karinių variklių padalinio vadovė Jill Albertelli.

 

     Tikimasi, kad prezidentas Bidenas ketvirtadienį paskelbs savo 2024 m. fiskalinio biudžeto pasiūlymą, kuriame Gynybos departamentas galėtų oficialiai paprašyti Kongreso sumokėti už GE variklio gamybą lėktuvui.

 

     Abi šalys skelbia skelbimus internete, siekdamos reklamuoti naujus fondus, o praėjusią savaitę vadovai su daugiau, nei 70 „Pratt & Whitney“ tiekėjų nuvyko į Kapitolijaus kalną, kad spaustų įstatymų leidėjus nepritarti naujoms vyriausybės išlaidoms.

 

     Akcijų rinkos analitikai teigia, kad GE galimybės sugrįžti į F-35 konkursą gerėja.

 

     Pasak Vyriausybės atskaitomybės biuro, tarp problemų buvo ir dėl didesnių, nei tikėtasi, „Pratt“ variklių priežiūros sąnaudų, dėl kurių trūksta skrydžiui paruoštų naikintuvų F-35.

 

     Raytheonas investuotojams pasakė, kad problemos yra sprendžiamos.

 

     Praėjusiais metais Kongresas skyrė 203 milijonus dolerių mokslinių tyrimų finansavimo GE, kad ji tęstų savo plėtros programą, o didžioji pastarojo meto lobizmo dalis buvo skirta įtikinti Baltuosius rūmus įtraukti finansavimą varikliams gaminti.

 

     Net jei tai nepavyks, GE gali laimėti, jei Kongresas balsuos už pinigų pridėjimą naujam varikliui.

 

     GE dalį paramos sulaukia įstatymų leidėjai, atstovaujantys šalies dalims, kuriose yra GE gamybos įmonės, įskaitant Ohajo ir Indianos valstijas.

 

     Kelios dešimtys įstatymų leidėjų iš tų valstijų ir kitų šalių praėjusį rudenį pasirašė laišką, kuriame palaikė GE poziciją dėl naujo variklio finansavimo „kuo greičiau“, teigiama laiške. Pasak žmonių, susipažinusių su šiuo klausimu, tai buvo vertinama, kaip tylus postūmis apsvarstyti alternatyvų GE F-35 variklio dizainą.

 

     Per paskutinę didelę kovą dėl variklio finansavimo oponentai nugalėjo GE pastangas, laimėdami platų arbatos vakarėlio respublikonų ir eilinių respublikonų palaikymą.

 

     „Raytheon“ ir „Pratt & Whitney“ lobistai tikisi atkartoti laimėtą strategiją sutelkdami paramą iš „Freedom Caucus“ narių ir kitų respublikonų įstatymų leidėjų, raginusių respublikonų lyderius sumažinti vyriausybės išlaidas, pavyzdžiui, atstovą Mattą Gaetzą (R., Fla.). Ginkluotųjų tarnybų komiteto narys Jimas Jordanas (R., Ohajas), Laisvės rinkimų grupės vadovas, ir Thomas Massie (R., Ky), kurio valstijoje yra GE įrenginiai.

 

     Kai sausį respublikonų lyderis Kevinas McCarthy iš Kalifornijos kandidatavo į pirmininko postą, grupė konservatyvių šalininkų pažadėjo sumažinti gynybos išlaidas maždaug 70 mlrd. dolerių.

 

     GE oponentai tikisi suburti tų respublikonų ir kitų konservatorių pasipriešinimą, apeliuodami į jų antivyriausybinę ideologiją.

 

     „Patvirtindamas, kaip sunku nutraukti besidubliuojančią programą Vašingtone, šiandien kai kurie Kongreso nariai ir Pentagonas bando atgaivinti papildomai F-35 variklių programai skirtą planą“, – teigiama respublikonams išplatintoje kalboje iš Raytheon lobistų projekto.

 

     Kiti taikiniai yra ponas Vance'as iš Ohajo, senatorius Mike'as Braunas (R., Ind.) ir atstovas Jimas Banksas (R., Ind.), buvęs Atstovų rūmų fiskališkai konservatyvaus Respublikonų studijų komiteto, kuris paragino skirti biudžetą, vadovas. Kiekviena iš jų atstovauja valstijoms, turinčioms GE gamybos įrenginius, kurių samdos skaičius padidėtų, jei Kongresas finansuotų variklį.

 

     M. Vance'o atstovas atsisakė komentuoti. Kiti įstatymų leidėjai neatsakė į pranešimus, prašančius komentuoti.

 

     „Raytheon“ lobistai taip pat tikisi kreiptis į konservatorius, teigdami, kad variklio suteikimas GE gali perduoti įmonei beveik monopolį reaktyvinių variklių gamybai kariuomenei.

 

     Remiantis duomenimis, kuriuos įstatymų leidėjams pateikė „Raytheon“ lobistai, karinių variklių verslas šiuo metu yra tolygiai padalintas tarp GE ir „Pratt & Whitney“. Tačiau pusę F-35 variklių suteikus GE, įmonė įgytų dominuojančią verslo dalį." [1]

1. Contractors Square Off Over New F-35 Jet Engine
Mullins, Brody; Mann, Ted.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 09 Mar 2023: B.1.