Forscher des Texas Center for Superconductivity (TcSUH) und der Physikabteilung der University of Houston haben kürzlich einen neuen Rekord für die supraleitende Sprungtemperatur unter Umgebungsdruckbedingungen aufgestellt, ein Fortschritt, der die Effizienz von Energiesystemen steigern könnte. Das Team veröffentlichte die Ergebnisse am 9. März in den Proceedings of the National Academy of Sciences.
Die Wissenschaftler der University of Houston haben die supraleitende Sprungtemperatur (Tc) bei Umgebungsdruck auf 151 Kelvin (etwa -122 °C) erhöht – der höchste jemals für alle berichteten supraleitenden Materialien bei Umgebungsdruck seit der Entdeckung der Supraleitung im Jahr 1911. Die Sprungtemperatur ist der kritische Punkt, an dem ein Material in den supraleitenden Zustand übergeht und elektrischer Strom widerstandslos fließen kann.
Der Physikprofessor und Gründungsdirektor des TcSUH, Paul C. W. Chu, sagte: „Beim Transport über Stromnetze gehen etwa 8 % der elektrischen Energie verloren. Wenn wir diese Energie einsparen könnten, würden wir Milliarden von Dollar sparen und die Umweltauswirkungen verringern.“ Die Eigenschaft von Supraleitern, Strom ohne Widerstand zu leiten, macht sie für Anwendungen in Stromnetzen, medizinischer Bildgebung und Fusionsenergie vielversprechend, aber die meisten benötigen extrem niedrige Temperaturen, was ihre Praktikabilität einschränkt.
Die Assistenzprofessorin für Physik und Hauptforscherin am TcSUH, Liangzi Deng, wies darauf hin: „Indem wir das Material bei Umgebungsdruck halten, können Forscher bestehende Instrumente leichter nutzen, um es zu untersuchen und die Technologie voranzutreiben.“ Das Team verwendete eine „Druckabschreckungs“-Technik, bei der das Material zunächst unter hohen Druck gesetzt wird, um seine supraleitenden Eigenschaften zu verbessern, und dann der Druck schnell abgelassen wird, um den verbesserten Zustand einzufrieren, wodurch die hohe Sprungtemperatur bei Umgebungsdruck erhalten bleibt.
In der Geschichte der Supraleitungsforschung erreichte das 1987 entdeckte YBCO-Material Supraleitung bei -180 °C (93 Kelvin), und das 1993 entdeckte Hg1223-Material hielt mit -140 °C (133 Kelvin) den bisherigen Umgebungsdruckrekord. Das Team der University of Houston hat diesen Rekord um 18 °C auf 151 Kelvin erhöht. Chu fügte hinzu: „Andere Forschungen haben gezeigt, dass Supraleitung bei Raumtemperatur unter Druck möglich ist. Unser Ansatz zeigt, dass dies erreicht werden kann, ohne den Druck aufrechtzuerhalten.“
Obwohl Supraleitung bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck (etwa 300 Kelvin) noch das Ziel ist, wird der neue Rekord als wichtiger Durchbruch angesehen. Rohit Prasankumar, Leiter der Supraleitungsforschung bei Intellectual Ventures, kommentierte: „Supraleitung bei Raumtemperatur ist ein lang gehegtes Ziel der Wissenschaft. Das Ergebnis der University of Houston bringt uns diesem Ziel einen Schritt näher. Es bleibt jedoch eine Lücke von etwa 140 °C zwischen dem neuen Rekord und Raumtemperatur, die durch interdisziplinäre Zusammenarbeit überbrückt werden muss.“ Dieser Fortschritt in der Hochtemperatur-Supraleitung legt eine Grundlage für zukünftige Energietechnologien.
Veröffentlichungsdetails: Autorin: Kelly Schafler, University of Houston; Titel: „Physicists break longstanding high-temperature superconductivity record at ambient pressure“; erschienen in: Proceedings of the National Academy of Sciences (2026).
