Fizika

U teoriji superprovodnika mogu postojati nedostaci

U teoriji superprovodnika mogu postojati nedostaci

Superprovodljivost je kvantno stanje materijala pri kojem nije prikazan otpor protoku struje. Glavna teorija koja stoji iza ovog svojstva bila je da, kad se materijal stavi u ovo stanje, supravodič troši nula energije i vrlo dugo je pohranjuje kao zarobljeno magnetsko polje (TFM). Tosteri uzimaju velike količine električne energije, a kroz otpor metalnih niti unutar njih pretvaraju u toplinu. To je slično načinu na koji rade superprovodnici, ali upravo suprotno. Superprovodnici ne pružaju apsolutno nikakav otpor struji i zbog toga pohranjuju unutarnja magnetska polja.

Nova studija fizičara sa Sveučilišta u Houstonu prva je koja zaključuje nalaz koji je izravno u suprotnosti s prethodnom teorijom u vezi s fizikom superprovodljivosti, poznatom kao Beanov model kritičnog stanja. Dio ograničenja supravodiča trenutno je taj da se materijali često trebaju prehladiti i primijeniti velike količine magnetske energije da bi se mogli koristiti u praktičnoj primjeni. Ova nova otkrića sugeriraju da možda postoje svojstva supravodljivosti koja su trenutno nepoznata i koja će dovesti do praktičnijih primjena tehnologije.

Zarobljena magnetska polja ili TFMs glavna su pokretačka sila korištenja supravodiča. Ako ste vidjeli video zapise predmeta koji naizgled lebde i miču se, a cijelo vrijeme zaključani na mjestu, to je rezultat supravodljivosti i zarobljenih magnetskih polja. Iako je fizika koja stoji iza takvog događaja nevjerojatno cool, potrebno je puno energije da bi se stvorilo zarobljeno magnetsko polje unutar superprovodnika, tako da je inače neprimjenjivo na opću, praktičnu upotrebu prema Phys.org.

[Izvor slike: Wikimedia]

Trenutni model, Beanov model, sugerira da bi, kako se magnetska polja primjenjuju na superprovodnik, trebalo 3,2 puta veća ulazna snaga kao što bi TFM izlazio. Prije se pretpostavljalo da je taj prijenos energije stalan i stabilan, uzimajući vrijeme i značajne količine energije. To očito čini da TFM-ovi nisu korisni u modernoj industriji, ali novo istraživanje otkrilo je da prijenos energije zapravo nije stalan, već da vrlo brzo skače kao odgovor na manje prenaponske udare. Najbolji dio u ovome je taj što su fizičari uspjeli kontrolirati ove prenapone i postići učinkovitost od 1: 1 u superprovodljivom TFM prijenosu energije.

Dakle, ako ste u ovom nevjerojatno složenom članku stigli toliko daleko, možda se pitate kakav je značaj ovoga. Vjerojatno znate da se magneti koriste u motorima i generatorima, a povećanje snage koja se može pohraniti u magnet može puno značiti za omjere veličine i izlaza za moderne motore. Ako biste uzeli motor s izlaznim momentom i zamijenili sve magnete iznutra TFM-ima, tada biste vidjeli Porast momenta u 3,2 puta u istom volumenu. Isto tako, moglo bi se postići isto toliko zakretnog momenta kao i redoviti magnetski motor 10 puta manje prostora, usporedno. To znači manje motore s većim izlazima i moglo bi revolucionirati magnetsku primjenu u modernoj elektronici.

Nova sposobnost stvaranja TFM-ova u supravodičima znači da je trošak znatno smanjen, a daljnjim istraživanjima svijet bi vrlo brzo mogao vidjeti praktične primjene ove znanosti.

[Izvor slike: Wikimedia]

Evo smiješne stvari: fizičari koji stoje iza otkrića znaju da će njihovi nalazi drastično poboljšati širok spektar magnetskih uređaja, ali ne znaju zašto i kako to djeluje. Otkrili su ovaj novi fenomen koji bi mogao revolucionirati suvremene primjene supravodiča, ali nemaju pojma opseg ili način na koji funkcionira ono što su otkrili. Ako je fizika vaša stvar i želite pokušati razumjeti više o ovom novom istraživanju, ovdje možete pročitati znanstveni rad na tu temu.

VIDI TAKOĐER: Superprovodljivost: Zora Magleva


Gledaj video: Poverty isnt a lack of character; its a lack of cash. Rutger Bregman (Siječanj 2022).