Forscher der University of Houston haben einen 30 Jahre alten Supraleitungsrekord gebrochen, indem sie unter Normaldruck eine Übergangstemperatur von 151 Kelvin erreichten. Das sind etwa minus 122 Grad Celsius, was immer noch kalt klingt, aber für Supraleiter ist das praktisch ein Strandurlaub. Der Fortschritt, angeführt von den Physikern Ching-Wu Chu und Liangzi Deng, wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht und von Intellectual Ventures, dem Bundesstaat Texas und mehreren Stiftungen finanziert. Das Team des Texas Center for Superconductivity (TcSUH) und der Physikabteilung der UH hält nun die höchste jemals bei Umgebungsdruck gemeldete Tc, seit Supraleitung 1911 erstmals entdeckt wurde.

„Bei der Übertragung von Strom im Netz gehen etwa 8 % des Stroms verloren“, sagte Chu, der leitende Autor der Studie. „Wenn wir diese Energie einsparen, sind das Einsparungen in Milliardenhöhe, und es spart uns auch viel Mühe und reduziert die Umweltbelastung.“ Supraleiter sind Materialien, die Strom ohne Widerstand fließen lassen, sodass keine Energie als Wärme verschwendet wird. Das könnte alles von Stromnetzen über MRT-Geräte bis hin zu Fusionsreaktoren viel effizienter machen – wenn sie nicht normalerweise teure Kühlsysteme benötigen würden. Der vorherige Rekord, aufgestellt 1993 mit einem quecksilberbasierten Kupferoxid-Keramik namens Hg1223, lag bei 133 K (minus 140 Grad C). Die neue UH-Leistung steigert diesen um 18 Grad C.

Der Durchbruch beruhte auf einer Technik namens Druckabschreckung – im Grunde das Material unter extremem Druck zusammendrücken, auf eine sorgfältig gewählte Temperatur abkühlen und dann plötzlich den Druck ablassen. Das schnelle Ablassen fixiert die verbesserten supraleitenden Eigenschaften sogar bei Normaldruck. „Andere Forscher haben gezeigt, dass Supraleitung bei Raumtemperatur unter Druck erreichbar ist“, sagte Chu. „Unsere Methode zeigt, dass es möglich ist, diesen Zustand ohne Aufrechterhaltung des Drucks beizubehalten.“ Raumtemperatur liegt bei etwa 300 K, also sind es noch etwa 140 Grad C bis dahin. Aber Rohit Prasankumar, Direktor der Supraleitungsforschung bei Intellectual Ventures, sagte: „Das Ergebnis des UH-Teams zeigt, dass dieses Ziel näher ist als je zuvor.“ Er fügte hinzu, dass die Schließung der Lücke eine konzertierte Anstrengung von Materialwissenschaftlern, Chemikern, Ingenieuren und Physikern erfordern wird – im Grunde jeder außer vielleicht der Marketingabteilung.