تاریخی انسائیکلوپیڈیا
سوپر کنڈکٹیو مواد منفرد مادے ہیں، جو مخصوص حالات (عام طور پر کم درجہ حرارت پر) میں برقی رو کو بغیر کسی نقصان کے، یعنی وہ برقی مزاحمت نہیں رکھتے، منتقل کرتے ہیں۔ سوپر کنڈکٹیویٹی کی دریافت 20ویں صدی کے آغاز میں ہوئی، تاہم 2020 کی دہائی سے نئے سوپر کنڈکٹرز کی بڑے پیمانے پر ترقی شروع ہوئی، جس نے اس مظہر اور اس کی برقی نظاموں میں اطلاق کی طرف دلچسپی جگائی۔
سوپر کنڈکٹیویٹی کی دریافت 1911 میں ڈچ طبیعیات دان ہائیکے کیمرلنگ آنیس نے کی، جس نے دریافت کیا کہ پارہ 4.2 کیلوین سے کم درجہ حرارت پر برقی مزاحمت کھو دیتا ہے۔ اس مظہر کا مطالعہ کرنے کے دوران مختلف اقسام کے سوپر کنڈکٹرز کی دریافت ہوئی، جن میں "کم درجہ حرارت" اور "اعلیٰ درجہ حرارت" سوپر کنڈکٹرز شامل ہیں جو کم سخت حالات میں بھی کام کر سکتے ہیں۔ 1986 میں اعلیٰ درجہ حرارت کے سوپر کنڈکٹر YBCO (ایتھرئیم-باریم-کاپر آکسائیڈ) کی دریافت کے ساتھ سوپر کنڈکٹیویٹی کے میدان میں ایک انقلاب آیا، جو 90 کیلوین سے اوپر کے درجہ حرارت پر کام کرتا ہے۔
2020 کی دہائی کے آغاز سے سوپر کنڈکٹیو مواد میں تحقیق کو نئی زندگی ملی۔ سائنسدانوں نے جدید مشین لرننگ پر مبنی ماڈلنگ کے طریقے استعمال کرکے نئے عناصر کے امتزاج بنانے کے لیے کام شروع کیا تاکہ سوپر کنڈکٹیویٹی کی بہترین خصوصیات حاصل کی جا سکیں۔ کریوجینک ٹیکنالوجیز کا استعمال اور مواد کو تشکیل دینے اور پروسیس کرنے کے نئے طریقوں نے قابل استعمال سوپر کنڈکٹرز کے پیدا ہونے کی بنیاد رکھی جن کی تنقیدی درجہ حرارت نمایاں طور پر زیادہ ہیں۔
حال کے سالوں میں ایک اہم ترقی دھاتی سوپر کنڈکٹرز کی تخلیق ہے، جو 55 کیلوین تک کے درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں۔ تاہم، 2020 کی دہائی میں "ہائیڈریڈ" سوپر کنڈکٹرز جیسی H3S اور LaH10 کی دریافت نے واقعی ایک انقلاب برپا کیا: ان میں سے کچھ ایٹموسفیرک پریشر پر یا یہاں تک کہ 250 کیلوین سے اوپر کے درجہ حرارت پر سوپر کنڈکٹیویٹی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ یہ دریافت سوپر کنڈکٹیو مواد کے مختلف حالات میں استعمال کی ممکنات کھولتی ہے، جس سے کولنگ کی لاگت میں قابل ذکر کمی آتی ہے۔
سوپر کنڈکٹیو مواد جدید برقی نظاموں میں بہت مختلف اقسام کے استعمال میں آ رہے ہیں۔ سب سے مخر کی سمتوں میں سے ایک سوپر کنڈکٹیو مقناطیسوں کی تخلیق ہے، جو ایم آر آئی اور سائنسی تجرباتی سیٹ اپ جیسے بڑے ہڈرن کولائیڈر میں استعمال ہوتی ہیں۔ سوپر کنڈکٹیو کیبلز برقی توانائی کی ترسیل میں توانائی کے نقصانات کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہیں، جس سے بڑے فاصلوں پر بجلی کی مؤثر تقسیم ممکن ہوتی ہے۔
چونکہ سوپر کنڈکٹیو مواد صفر توانائی کے نقصانات فراہم کرتے ہیں، ان کا بڑے پیمانے پر استعمال اہم اقتصادی اور ماحولیاتی فوائد لا سکتا ہے۔ بجلی کی ترسیل میں نقصانات کی کمی توانائی پیدا کرنے کے لیے استعمال ہونے والے وسائل کی کھپت کو کم کرنے کے ساتھ ساتھ توانائی کی پیداوار سے متعلق کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرتی ہے۔ مستقبل میں توقع ہے کہ سوپر کنڈکٹیو ٹیکنالوجیز زیادہ مستحکم توانائی کے نظام کی ترقی میں معاون ہوں گی۔
حالانکہ سوپر کنڈکٹیو مواد کے جامع فوائد ہیں، لیکن سائنسدانوں کی دنیا کے سامنے بڑے چیلنجز موجود ہیں۔ بنیادی مسئلہ پیداوار کی قیمت اور سوپر کنڈکٹرز کو انتہائی کم درجہ حرارت پر برقرار رکھنا ہے۔ تاہم، مواد سائنس اور کریوجینک ٹیکنالوجیز میں ترقی اور نئے عناصر کے امتزاج کے نئے طریقے ان مشکلات کو کامیابی سے عبور کرنے کے لئے امکانات پیدا کر رہے ہیں۔
سوپر کنڈکٹیو مواد برقی نظاموں اور ٹیکنالوجیز کی ترقی میں اہم کردار ادا کرتے رہتے ہیں۔ 2020 کی دہائی میں کی گئی دریافتیں واضح طور پر ظاہر کرتی ہیں کہ مستقبل سوپر کنڈکٹیو مواد کا ہے، جو موجودہ حدود کو عبور کر سکتے ہیں اور مؤثر اور مستحکم توانائی کے حل تخلیق کرنے کے طریقوں میں نمایاں تبدیلی لاتے ہیں۔ یہ راہ صرف تکنیکی نہیں، بلکہ اقتصادی اور ماحولیاتی تبدیلیوں کا باعث بھی بنے گی، جو یقیناً دنیا کے توانائی کے مستقبل پر اثر ڈالے گی۔