Արամ Գարեգինյան, Sputnik Արմենիա
Հոսանքը 100%–ով հաղորդող նյութեր գոյություն ունեն: Ճիշտ է, դեռ շատ ցածր ջերմաստիճաններում: Դեռ XX դարի սկզբում այդպիսի նյութեր ստացվել են հեղուկ հելիումի ջերմաստիճանի ներքո (-269 և ցածր): Դա արել է հոլանդացի ֆիզիկոս Հեյկե Կամերլինգ–Օնեսը (Heike Kamerlingh Onnes), ինչի համար էլ Նոբելյան մրցանակ է ստացել 1913 թվականին: 80-ականների կեսերին այստեղ առաջընթաց է գրանցվել: Գերմանացի և շվեյցարացի ֆիզիկոսներ` Յոհանես Բեդնորցն ու Ալեքսանդր Մյուլերը, գերհաղորդիչներ էին ստացել հեղուկ ազոտի ջերմաստիճան տակ (-198): Եվ նույնպես Նոբելյան մրցանակ են ստացել՝ 1987 թվականին:
Կստանա՞ մրցանակ Արտյոմ Օհանովը՝ հայտնի չէ: Սակայն, ողջ աշխարհի մի շարք այլ գիտնականների հետ, նա որոնում է գերհաղորդիչներ, որոնք կկարողանան գործել ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Այդ դեպքում դրանք հնարավոր կլինի հեշտությամբ օգտագործել էլեկտրացանցերում՝ սովորական մալուխների փոխարեն: Լա՞վ հեռանկար է:
Գերհաղորդիչների և բազմաթիվ այլ հարցերի մասին Sputnik Արմենիայի հետ զրուցել է հայտնի ֆիզիկոս-տեսաբան, ռուսական Սկոլտեխի (գիտության և տեխնոլոգիաների Սկոլկովոյի ինստիտուտ) նյութերի դիզայնի լաբորատորիայի պրոֆեսոր Արտյոմ Օհանովը:
Նա իր գործընկերների հետ բացարձակ արտասովոր միացություն է ուսումնասիրում: Այն բաղկացած է լանթանի մեկ ատոմից և ջրածնի միանգամից 10 ատոմներից (լանթանի դեկահիդրիդ – LaH10): Նման նյութը գերհաղորդիչ է դառնում ընդամենը -20 աստիճանի դեպքում (ցածր է, բայց համեմատեք -198-ի հետ): Բայց այս նյութը կարող է գոյություն ունենալ միայն գերբարձր՝ մոտ 2 մլն մթնոլորտային ճնշման տակ: Նորմալ ճնշման դեպքում այդ միացությունը տրոհվում է: Ինչպես պահպանել նման հսկայական ճնշում, դեռ պարզ չէ: Արդյունաբերական պայմաններում դա դեռ հնարավոր չէ, միայն լաբորատորիայում, ասում է Օհանովը:
Այժմ նա իր թիմի հետ «երկուսը մեկում» գերհաղորդիչներ են փնտրում. որ հա՛մ խորը սառեցման կարիք չունենան, հա՛մ էլ մեծ ճնշում չպահանջեն:
«Այժմ մենք մտածում ենք, թե ինչ նյութեր կարող են լինել դրանք: Դեռ հստակ ճանապարհ չկա: Սակայն դրանում նաև առանձնակի ֆանտաստիկա ևս չկա», – հավատում է գիտնականը:
Մոլեկուլային ֆիզիկա` նավթի և գազի համար
Սենյակային ջերմաստիճանի գերհաղորդիչները դեռ իրական չեն: Բայց ահա մեկ այլ նյութը, որը հաշվարկել են Օհանովն ու նրա գործընկերները, կարելի է օգտագործել արդեն այսօր: Դա գերբարձր կարծրության նյութ է, որը կարող է փոխարինել բոլորիս հայտնի պոբեդիտին:
Դեռևս մեկ տարի առաջ Օհանովը տեսականորեն կանխատեսել էր այդ նյութը, իսկ կարճ ժամանակ անց այն ստացել էին նրա գործընկերները: Դա վոլֆրամի մեկ ատոմից և բորի հինգ ատոմից կազմված միացություն է, այսպես կոչված վոլֆրամի պենտաբորիդ (քիմիական բանաձև` WB5): Բնության մեջ այն չի հանդիպում, սակայն այն կարելի է ստանալ արդյունաբերական եղանակով: Պարզվել է, որ վոլֆրամի պենտաբորիդը 1.5 անգամ ամուր է պոբեդիտից, իսկ արժեքով խիստ աննշան է տարբերվում: Վոլֆրամը էժան մետաղ չէ, բայց պոբեդիտն էլ 90% -ով բաղկացած է վոլֆրամի կարբիդից:
Աշխատանքներն անցկացվել են «Գազպրոմ նեֆտ» ընկերության նախաձեռնությամբ: Նրան այդ նյութը շատ անհրաժեշտ կլինի հորատանցքերի հորատման համար:
Եվ դարձյալ գերհաղորդականություն
Այն գտել են այնտեղ, որտեղ ընդհանրապես չէին մտածում: Մեզ հայտնի շատ նյութեր բյուրեղային կառուցվածք ունեն, այսինքն դրանց ատոմները խմբավորվում են միկրոսկոպիկ բյուրեղներում: Ինչ է կատարվում այդ բյուրեղների ներսում, քիչ թե շատ հայտնի է: Իսկ ահա ինչ է կատարվում դրանց միջև եղած սահմանագծերին, քչերն են պատկերացնում:
«Իսկ այդ սահմանագոտում կարող են նոր միացություններ գոյանալ, ընդ որում ոչ թե գերբարձր ճնշման ներքո, այլ բնական պայմաններում», – ասում է գիտնականը:
Իհարկե, այդ միացությունները անտեսանելի փոքր են: Բայց, թող որ նման անտեսանելի մակարդակում գիտնականներին հաջողվեց գտնել բացարձակ արտասովոր գերհաղորդականություն երկու նյութերի սահմանին` տիտանի օքսիդի բյուրեղների և լանթան-ալյումինի: Առանձին-առանձին ոչ մեկը, ոչ էլ մյուսը` գերհաղորդիչ չեն: Իսկ նրանց միջև եղած սահմանին գերհաղորդականություն է գոյանում:
«Սա մեր ուսումնասիրությունը չէ, պարզապես այն որպես օրինակ բերեցի, ցույց տալու համար, որ նման երևույթներ արդեն հայտնի են: Իսկ մենք սահմանագոտիներ ենք ուսումնասիրում արդեն այլ միացություններում», – ավելացրեց Օհանովը:
Գուցե, տարիներ անց այդ սահմանագոտիները կօգնեն ստանալ հոսանքի գերհաղորդիչներ լայն կիրառման համար:
Ո՞րտեղից է երկրի վրա հայտնվել ջուրը
Ինչպե՞ս գերհաղորդիչ ստանալ: Շատ կարևոր հարց է, որը հետաքրքրում է շատերին: Իսկ ահա մյուս հարցը. ինչի՞ց է բաղկացած մեր Երկիր մոլորակը: Քչերին է հետաքրքիր: Բայց իզուր: Այս հարցը ևս Օհանովի գիտական հետաքրքրությունների շրջանակում է:
Բոլորս դպրոցից հիշում ենք մեր Երկրագնդի կտրվածքի նկարը: Երկրակեղև, միջնապատյան, միջուկ: Ինչի՞ց է այն բաղկացած: Հիմնականում երկաթից և նիկելից: Սակայն 15%–ով դրանք այլ նյութեր են, ընդ որում ավելի թեթև իրենց զանգվածով: Եվ նրանք մեզ օգնում են իմանալ այն մասին, թե ինչպես է ծնունդ առել և զարգացել երկրագունդը: Օրինակ, եթե Երկրի միջուկում ջրածին կա, այն կարող էր միանալ թթվածնի հետ և ջուր ստեղծել: Հենց այդպես կարող էր Երկրագնդի վրա ջուր հայտնվել: Թեև սա ևս հավանական վարկածներից մեկն է:
Եթե մեզ շրջապատող ջուրը երկրագնդի խորքից է գալիս, ապա ջերմաստիճանների ազդեցության տակ, Երկրագնդի խորքային շերտերում պիտի նկատվեն ապարի փափկացման զոնաներ, որտեղ ապարը ավելի փափուկ է (խոնավության պատճառով): Այսպիսի գոտիներ իսկապես նկատվում են Երկրի խորքային շերտերում, միջնապատյանի (մանտիայի) և միջուկի սահմանին:
Այնպես որ ջրի մի մասը կարող էր Երկրի մթնոլորտում հայտնվել գիսաստղերից՝ նրանց պոչերին եկած սառույցից, իսկ մյուս մասը` Երկրագնդի կենտրոնից: Բայց դարձյալ՝ սա միայն ենթադրություն է: Իսկ եթե երկրի կենտրոնում ոչ թե ջրածին է, այլ, օրինակ, ածխածի՞ն: Այդ դեպքում Երկրի զարգացման սցենարը կարող էր բացարձակ այլ կերպ ընթացած լինել:
Իսկ ինչպե՞ս են ուսումնասիրում երկրի միջուկի կազմը. սեյսմիկ ալիքների օգնությամբ: Դատելով նրանից թե ինչպես են Երկրի խորքում սեյսմիկ ցնցումներ տեղի ունենում, կարելի է ենթադրել, թե ինչ նյութով է անցնում հարվածի այդ ալիքը: Այժմ Օհանովն ու լաբորատորիայի նրա գործընկերները վերլուծում են, թե որ սեյսմիկ տատանումներին ինչպես է «պատասխանել» երկրագունդը, իսկ դա նշանակում է, թե ինչից կարող է այն բաղկացած լինել:
Ցանկանալը վնաս չէ
Իսկ եթե Երկրի վրա ջուրն ինքն իրեն է առաջանում, գուցե ճիշտ նույն կերպ էլ նա՞վթ է առաջանում:
Իրականում անօրգանական նավթ ստանալ հնարավոր է, սակայն չկա որևէ ապացույց, որ բնական պայմաններում այդպիսի բան եղել է: Արդեն հայտնի է, որ լաբորատորիայում կարելի է սինթեզել նավթ և գազ՝ առանց օրգանական հումքի: Բայց բնության մեջ նավթն ու գազը օրգանական ծագում ունեն. բոլոր փաստարկները դա են վկայում:
«Սակայն չի կարելի բացառել, որ մարդիկ մի օր կհայտնաբերեն նաև ոչ օրգանական ծագման նավթ և գազ: Ինչո՞ւ ոչ: Տիեզերքում ածխաջրածինը շատ է, ջրածինն` ավելի շատ: Անկասկած, Երկրի միջուկում դրանք ևս եղել են: Հարցն այն է, թե արդյո՞ք դրանք մնացել են այնտեղ, թե ցրվել են՝ լինելով թեթև տարրեր», – պատմում է ֆիզիկոսը:
Նկատենք, Օհանովը հաճախ է Հայաստան այցելում, իսկ իր ուսումնասիրություններում ներգրավում է նաև երիտասարդ հայ գիտնականների:
