Synthese und Analyse von Yttrium-Barium-Kupferoxid (YBCO)

Von Kind auf hatte Karoline Jahn die richtige Energie. Sie erwärmte sich für Physik und Chemie, auch in ihrer Freizeit beschäftigt sie sich seither mit naturwissenschaftlichen Themen. Andere lasen Superheldencomics, Karoline Jahn las Thesen zur Supraleitung. Yttrium-Barium-Kupferoxid, kurz und knackig auch als YBCO oder YBaCuO bezeichnet, ist ein besonders beliebter Held dieses Universums – und nun Gegenstand von Karolines vorwissenschaftlicher Arbeit.

Es handelt sich bei YBCO um eine ganze Gruppe von Hochtemperatursupraleitern. 1987 entdeckt, bedeuteten sie eine Sensation, weil sie das erste Material waren, das oberhalb des Siedepunktes von Stickstoff Supraleitung erreichte. Das bedeutet, dass Stromdichte, Temperatur und magnetische Feldstärke dieses Materials so gering sind, dass es Strom praktisch ohne Widerstand leitet. Fällt dieser Widerstand nämlich weg, entsteht keine unnötige Abwärme (wir kennen sie, etwa wenn wir ein Ladegerät anfassen). Es wird also keine Energie in den Äther geschickt, die Umwelt nicht belastet und so weiter.

Gemeinsam mit ihrer Projektbetreuerin an der Sir-Karl-Popper-Schule in Wien-Wieden hat die leidenschaftliche Jungwissenschaftlerin nun ein ehrgeiziges Ziel: YBCO-Supraleiter selbst synthetisieren und dann zu analysieren. Normalerweise geschieht dergleichen nur in aufwändig ausgerüsteten Laboratorien. Sollte es auch im schulischen Umfeld möglich sein, was spricht dann dagegen, dieses Konzept im großen Stil anzuwenden.

In einem komplexen Verfahren namens Citratpyrolyse will Karoline Jahn YBCO in Form von Tabletten herstellen und anhand des so genannten Meissner-Effekts testen, wie super die Supraleitung funktioniert.

Fotocredit: ©  aws, VOGUS / Wolfgang Voglhuber