Tiede

Uusi suprajohteiden potentiaali maailmanennätyksen saavuttamisen jälkeen

Uusi suprajohteiden potentiaali maailmanennätyksen saavuttamisen jälkeen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Cambridgen tutkijat ovat onnistuneesti vanginneet magneettikentän, jonka vahvuus on17,6 Tesla, pelaajan17,2 Tesla edellisestä ennätyksestä, joka oli vahva 11 vuotta. He käyttivät korkean lämpötilan gadolinium-barium kuparioksidi-suprajohetta, jolla on noin 100-kertainen vahvuus verrattuna normaaliin jääkaappimagneettiin.

[Kuvan lähde: Cambridgen yliopisto]

Tutkimus osoittaa korkean lämpötilan suprajohteiden potentiaalin sovelluksissa useilla aloilla. Tähän sisältyy energian varastointiin tarkoitetut vauhtipyörät sekä magneettierottimet, joita voitaisiin käyttää mineraalien puhdistamiseen ja pilaantumisen hallintaan. Voi unohtaa unohtaa MagLev-junia, jotka levitoivat suurten nopeuksien matkustavia yksiratajunia.

Suprajohteet kuljettavat sähkövirtaa, jolla on vain vähän tai ei lainkaan vastusta, kun ne jäähdytetään tiettyyn lämpötilaan. Tyypillisesti ne on jäähdytettävä lähellä absoluuttista nollaa ennen kuin superjohtavuus tapahtuu; korkean lämpötilan suprajohteet johtavat nestemäisen typen kiehumispisteen yläpuolella, joka on -196 astetta.

Tyypillisesti suprajohteita käytetään lääketieteellisiin sovelluksiin, mukaan lukien laitteet, kuten MRI-skannerit. Tulevaisuudessa voi olla mahdollista, että suprajohteita käytetään keinona lisätä energiatehokkuutta kansallisen verkon suojaamisen lisäksi. Tämä johtuu siitä, että ne kuljettavat sähkövirtaa suurella hyötysuhteella.

Suprajohteen virta pystyy tuottamaan magneettikentän, mitä enemmän kenttävoimaa sillä on, sitä enemmän virtaa se pystyy kuljettamaan. Uusimmat suprajohteet pystyvät hallitsemaan virtaa, joka on noin sata kertaa enemmän kuin kupari, ja sinänsä niillä on paljon enemmän suorituskykyetuja kuin kestomagneeteilla tai tavanomaisilla johtimilla.

Tutkijat pystyivät saavuttamaan ennätyksen käyttämällä GdBCO: n näytteitä 25 mm halkaisijaltaan korkean lämpötilan suprajohteet suurella yksittäisrakeella ja vakiintunutta sulamismenetelmää käyttäen. Edellinen ennätys asetettiin vuonna 2003 klo 17.2 Tesla professori Masato Murakami Shibauran teknillisestä instituutista Japanista. Tiimi käytti erikoistunutta suprajohtoa, jolla oli hienovaraiset erot rakenteessa ja koostumuksessa.

"Se, että tämä ennätys on ollut niin kauan, osoittaa kuinka vaativa tämä ala todella on", sanoi tutkimuksen johtaja, professori David Cardwell Cambridgen insinööritieteiden osastolta yhteistyössä Boeingin ja Floridan osavaltion yliopiston kansallisen magneettilaboratorion kanssa."Jopa pienillä kenttäkorotuksilla on todellisia potentiaalisia voittoja."

Joukkueen on käytettävä materiaaleja, jotka tunnetaan kuproina, jotta ne voivat sisältää suuren, niin suuren kentän, nämä ovat ohuita kupari- ja happilevyjä. Nämä olivat aikaisimmin löydettyjä korkean lämpötilan suprajohteita. Niitä voidaan myös käyttää laajemmin lääketieteellisissä ja tieteellisissä sovelluksissa.

Heillä on erinomaiset mahdollisuudet käytännön sovelluksiin; kuitenkin haittapuoli on, että ne ovat hauraita. Niitä voidaan verrata kuivapastaa, joka napsahtaa taivutettuna. Tutkijoiden oli muokattava GdBCO-mikrorakennetta lisäämään sen kantamaa virtaa lämpösuorituskyvyn ohella vahvistamalla sitä ruostumattomasta teräksestä valmistetulla renkaalla ja kutistamalla yksittäiset jyvät. Tohtori John Durrell sanoi, että tämä oli ollut erittäin tärkeä askel tulosten saavuttamisessa.

"Tämä työ voisi ennakoida suprajohteiden saapumista reaalimaailman sovelluksiin " sanoi tekniikan laitoksen johtaja professori Cardwell. "Jotta saisimme nähdä irtotavarana olevia suprajohteita jokapäiväiseen käyttöön, tarvitsemme suuria hiukkasten suprajohtavia materiaaleja, joilla on vaaditut ominaisuudet ja jotka voidaan valmistaa suhteellisen vakiomenetelmillä."

Sanottiin, että tiimi kehittää tällä hetkellä monia markkinarakoja ja suprajohteiden laaja kaupallinen soveltaminen voidaan nähdä seuraavan viiden vuoden aikana.

"Tätä ennätystä ei olisi voitu saavuttaa ilman akateemisten ja teollisten kollegojemme ja kumppaneidemme tukea,"sanoi Cardwell."Se oli todellista tiimityötä, ja toivomme, että tämä materiaali tuo merkittävän askeleen lähemmäksi käytännön sovelluksia."

"Boeing näkee edelleen käytännön sovelluksia tähän suprajohtavaan materiaalitutkimukseen, ja olemme innoissamme Cambridgen tiimin viimeaikaisten saavutusten mahdollistamista mahdollisuuksista", sanoi Patrick Stokes, Boeingin rahoittaman tutkimusportfolion johtaja Cambridgen yliopistossa.


Katso video: Palvelumuotoilu Vertailu (Joulukuu 2022).