Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο και το Πανεπιστήμιο Shanxi ανακάλυψε έναν τρόπο προσομοίωσης της υπεραγωγιμότητας χρησιμοποιώντας φως λέιζερ. Η υπεραγωγιμότητα εμφανίζεται όταν δύο φύλλα γραφενίου είναι ελαφρώς στριμμένα καθώς τοποθετούνται μεταξύ τους. Η νέα τους τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς των υλικών και θα μπορούσε ενδεχομένως να ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές κβαντικές τεχνολογίες ή ηλεκτρονικά. Σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Nature.

Πριν από τέσσερα χρόνια, οι ερευνητές στο MIT έκαναν μια εκπληκτική ανακάλυψη: Εάν τα κανονικά φύλλα ατόμων άνθρακα συστρέφονται καθώς στοιβάζονται, μπορούν να μετατραπούν σε υπεραγωγούς. Σπάνια υλικά όπως οι «υπεραγωγοί» έχουν τη μοναδική ικανότητα να μεταδίδουν ενέργεια άψογα. Οι υπεραγωγοί αποτελούν επίσης τη βάση της τρέχουσας απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού, έτσι οι επιστήμονες και οι μηχανικοί μπορούν να βρουν πολλές χρήσεις για αυτούς. Ωστόσο, έχουν αρκετά μειονεκτήματα, όπως η απαίτηση ψύξης κάτω από το απόλυτο μηδέν για να λειτουργήσουν σωστά. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι εάν κατανοήσουν πλήρως τη φυσική και τα αποτελέσματα, μπορούν να αναπτύξουν νέους υπεραγωγούς και να ανοίξουν διάφορες τεχνολογικές δυνατότητες. Το εργαστήριο του Chin και η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Shanxi έχουν εφεύρει στο παρελθόν τρόπους για να αναπαράγουν πολύπλοκα κβαντικά υλικά χρησιμοποιώντας ψυχμένα άτομα και λέιζερ για να διευκολύνουν την ανάλυσή τους. Στο μεταξύ, ελπίζουν να κάνουν το ίδιο με ένα στριμμένο σύστημα διπλής στιβάδας. Έτσι, η ερευνητική ομάδα και οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Shanxi ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για να «προσομοιώσουν» αυτά τα στριμμένα πλέγματα. Αφού ψύξαν τα άτομα, χρησιμοποίησαν ένα λέιζερ για να τακτοποιήσουν τα άτομα ρουβιδίου σε δύο πλέγματα, στοιβαγμένα το ένα πάνω στο άλλο. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μικροκύματα για να διευκολύνουν την αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο δικτυωμάτων. Αποδεικνύεται ότι τα δύο συνεργάζονται καλά. Τα σωματίδια μπορούν να κινηθούν μέσα στο υλικό χωρίς να επιβραδύνονται από την τριβή, χάρη σε ένα φαινόμενο γνωστό ως «υπερρευστότητα», το οποίο είναι παρόμοιο με την υπεραγωγιμότητα. Η ικανότητα του συστήματος να αλλάξει τον προσανατολισμό συστροφής δύο δικτυωμάτων επέτρεψε στους ερευνητές να ανιχνεύσουν ένα νέο είδος υπερρευστού στα άτομα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μπορούσαν να συντονίσουν την ισχύ της αλληλεπίδρασης των δύο δικτυωμάτων μεταβάλλοντας την ένταση των μικροκυμάτων και μπορούσαν να περιστρέψουν τα δύο πλέγματα με ένα λέιζερ χωρίς μεγάλη προσπάθεια - καθιστώντας το ένα εξαιρετικά ευέλικτο σύστημα. Για παράδειγμα, εάν ένας ερευνητής θέλει να εξερευνήσει πέρα ​​από δύο έως τρία ή ακόμα και τέσσερα επίπεδα, η ρύθμιση που περιγράφεται παραπάνω το καθιστά εύκολο. Κάθε φορά που κάποιος ανακαλύπτει έναν νέο υπεραγωγό, ο κόσμος της φυσικής κοιτάζει ψηλά με θαυμασμό. Αλλά αυτή τη φορά το αποτέλεσμα είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό γιατί βασίζεται σε ένα τόσο απλό και κοινό υλικό όπως το γραφένιο.