Engelse onderzoekers hebben een recept bedacht dat Italiaanse pasta omtovert in supergeleiders. De 3D-vorm blijft daarbij vrijwel exact behouden, schrijven ze in Chemical Communications.

Echt geweldige geleiders zijn het voorlopig niet. Maar de 'sol-gel-techniek', zoals de uitvinders het noemen, werkt vele malen makkelijker dan de huidige methodes om supergeleiders in de gewenste vorm te gieten.

Het idee is dat je de pasta laat zwellen in een oplossing van metaalzouten. Bijvoorbeeld yttrium-, barium- en kopernitraat. Vervolgens stook je bij verhoogde temperatuur zowel het water als de organische componenten van de pasta eruit.

Als de verhoudingen goed op elkaar zijn afgestemd, kristalliseert de rest uit tot de veelgebruikte supergeleider YBa2Cu3O7-x, afgekort Y123. Waarbij wordt aangetekend dat de verhouding van de nitraten niet per se dezelfde is als die van de metalen in de supergeleider: bariumionen diffunderen wat minder gemakkelijk naar binnen dan de rest, dus daar moet je een bescheiden overmaat van nemen.

Het resulterende materiaal is sponsachtig en tamelijk slap: maximaal 71 procent van het volume bestaat uit vaste stof. Het is zo bros als wat en de geleidende eigenschappen zijn ook lang niet zo goed als die van klassiek Y123.

Het wordt al beter als je 10 procent zilvernitraat aan de metaalcocktail toevoegt. Zilverionen worden niet opgenomen in het kristalrooster van de supergeleider, maar vullen de gaten tussen de kristallen een beetje op. Bovendien reageert een deel met het zetmeel uit de pasta tot metallisch zilver, dat het elektrische contact tussen de kristallen verbetert. Ook wordt het materiaal er mechanisch wat steviger door.

Een bijverschijnsel van dat metallische zilver is dat het materiaal er pikzwart door wordt.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met spaghetti, fusilli, penne en kinderpasta met een ‘skull-and-crossbones’-motiefje. Daarvan lijkt de spaghetti nog het meest nuttig omdat je het resultaat zou moeten kunnen gebruiken als elektrische bedrading.

Eer ze daar echt geschikt voor is, zal het recept echter nog behoorlijk moeten worden verbeterd.

bron: Royal Society of Chemistry

Onderwerpen