Es ist einer der großen Träume der Physik: Strom ganz ohne Verluste zu transportieren. Ein Forschungsteam ist diesem Ziel nun ein Stück nähergekommen – mit einem cleveren Trick, der ohne dauerhaften Hochdruck auskommt.
Was Supraleitung bedeutet
In einem Supraleiter fließt elektrischer Strom unterhalb einer bestimmten Temperatur – der sogenannten Sprungtemperatur – völlig widerstandslos. Keine Energie geht als Wärme verloren. Würde man Stromnetze, Magnete oder Computer mit solchen Materialien bauen, ließen sich enorme Verluste vermeiden. Das Problem: Bekannte Supraleiter funktionieren nur bei sehr tiefen Temperaturen – oder bei extrem hohem Druck, der sich technisch kaum aufrechterhalten lässt.
Der neue Rekord
Genau hier setzt der Fortschritt an. Wie heise online berichtet, gelang es Forschenden – unter anderem von der University of Houston –, die Sprungtemperatur bei normalem Umgebungsdruck auf rund 151 Kelvin anzuheben. Das sind zwar immer noch frostige minus 122 Grad Celsius, aber ein Sprung von etwa 18 Grad über den bisherigen Rekord, der seit 1993 Bestand hatte. Als Material diente eine spezielle Kupferoxid-Keramik.
Der Trick: Druck einfrieren
Das eigentlich Neue ist die Methode. Das Material wird zunächst unter sehr hohen Druck gesetzt und dabei abgekühlt. Anschließend wird der Druck rasch wieder weggenommen. Statt in den Ausgangszustand zurückzukehren, bleibt das Material in einem veränderten, „eingefrorenen" Zustand – und behält seine verbesserten supraleitenden Eigenschaften. Diese „Druckabschreckung" macht es überflüssig, den hohen Druck dauerhaft aufrechtzuerhalten – ein entscheidender Unterschied für mögliche praktische Anwendungen.
Noch lange kein Wundermaterial
So bemerkenswert das Ergebnis ist, so wichtig ist die Einordnung: Ein Supraleiter, der bei Zimmertemperatur und Normaldruck funktioniert, bleibt vorerst Zukunftsmusik. Bis dahin müsste die Sprungtemperatur noch um weit über hundert Grad steigen. Der Fortschritt zeigt jedoch eine vielversprechende Richtung – nämlich, dass nicht nur neue Materialien, sondern auch clevere Verfahren den Weg ebnen können. Für Anwendungen wie verlustfreie Stromnetze, Kernfusion oder leistungsfähigere Medizintechnik wäre das eines Tages ein gewaltiger Hebel.
