Forskare vid Ohio State University, i samarbete med forskare runt om i världen, har gjort en upptäckt som kan ge nya insikter om hur supraledare kan flytta energi mer effektivt för att driva hem, industrier och fordon.

Deras arbete, publicerades förra veckan i tidskriften Vetenskapens framsteg , visade att grafen - ett material som består av ett enda lager av kolatomer - är mer benägna att bli en supraledare än vad man ursprungligen trodde var möjligt.

"Grafen i sig kan leda energi, eftersom en normal metall är ledande, men det är först nyligen som vi lärde oss att det också kan vara en supraledare, genom att göra en så kallad "magisk vinkel" – vrida ett andra lager grafen ovanpå det första, sa Jeanie Lau, professor i fysik vid Ohio State och medförfattare till uppsatsen. "Och det öppnar möjligheter för ytterligare forskning för att se om vi kan få detta material att fungera i den verkliga världen."

Till skillnad från de flesta konventionella ledare, supraledare är metaller som kan leda elektricitet utan motstånd, lider alltså ingen energiförlust.

Grafen är tvådimensionell kristall - en perfekt platt bit kol - och, som ett enda lager, är inte en supraledare. Men tidigare i år, forskare vid Massachusetts Institute of Technology publicerade forskning som visade att grafen kunde bli en supraledare om en bit grafen lades ovanpå en annan bit och skikten vrids till en specifik vinkel - vad de kallade "den magiska vinkeln".

Den där magiska vinkeln, forskare trodde, var mellan 1 grad och 1,2 grader – en mycket exakt vinkel.

"Frågan är, den magiska vinkeln, hur magi måste det vara?" sa Emilio Codecido, en doktorand i Laus labb och en medförfattare på tidningen.

Ohio State-teamet fann att den magiska vinkeln verkar vara mindre magisk än man ursprungligen trodde. Deras arbete fann att grafenlager fortfarande var supraledande i en mindre vinkel, runt 0,9 grader. Det är en liten skillnad, men det kan öppna möjligheten för nya experiment för att undersöka grafen som en potentiell supraledare i den verkliga världen. Än så länge, supraledning är begränsad utanför vetenskapliga laboratorier eftersom för att supraleda elektricitet, de elektriska ledningarna måste hållas vid extremt låga temperaturer.

"Denna forskning drivit vår förståelse av supraledare och den magiska vinkeln lite längre än teorin och tidigare experiment kunde ha förväntat sig, sa Marc Bockrath, en medförfattare till pappers- och fysikprofessorn vid Ohio State.

"Supraledning kan revolutionera många industrier - elektriska transmissionsledningar, kommunikationslinjer, transport, tåg, ", sa Codecido. "Supraledning i vridet dubbelskiktsgrafen kommer att lära oss om supraledning vid mycket högre temperaturer, temperaturer som kommer att vara användbara för verkliga tillämpningar. Det är där det framtida arbetet kommer att fokuseras."