Фізика

У теорії надпровідників можуть бути недоліки

У теорії надпровідників можуть бути недоліки

Надпровідність - це квантовий стан матеріалу, при якому не виникає опору потоку струму. Основною теорією, що стоїть за цією властивістю, є те, що коли матеріал переходить у такий стан, надпровідник споживає нульову енергію і дуже довго зберігає її як захоплене магнітне поле (TFM). Тостери забирають велику кількість електричної енергії, і завдяки опору металевих ниток всередині перетворюють це в тепло. Це схоже на те, як працюють надпровідники, але прямо навпаки. Надпровідники абсолютно не мають опору струму, і через це вони зберігають внутрішні магнітні поля.

Нове дослідження фізиків з Х'юстонського університету першим дійшло до висновку, що прямо суперечить попередній теорії щодо фізики надпровідності, відомій як модель критичного стану Біна. Частина обмежень надпровідників в даний час полягає в тому, що для того, щоб використовувати їх у практичному застосуванні, матеріали часто потрібно переохолоджувати і застосовувати велику кількість магнітної енергії. Ці нові висновки дозволяють припустити, що можуть існувати властивості надпровідності, які в даний час невідомі, і призведуть до більш практичного застосування технології.

Захоплені магнітні поля (TFM) є основною рушійною силою використання надпровідників. Якщо ви бачили відео об’єкта, який, здавалося б, плавав і рухався, весь час зафіксований на місці, це результат надпровідності та захоплених магнітних полів. Незважаючи на те, що фізика, яка стоїть за такою подією, неймовірно крута, для створення захопленого магнітного поля, що знаходиться всередині надпровідників, потрібно багато енергії, тому в іншому випадку це не застосовується до загального практичного використання, згідно з Phys.org.

[Джерело зображення: Вікімедіа]

Сучасна модель, модель Біна, передбачає, що коли магнітні поля застосовуються до надпровідника, це займе В 3,2 рази більше вхідної потужності як TFM виводить. Раніше цей перенос енергії вважався постійним і стабільним, що вимагає часу та значної кількості енергії. Це, очевидно, робить TFM не корисними в сучасній промисловості, але нові дослідження виявили, що передача енергії насправді не є стабільною, а навпаки, вона дуже швидко стрибає у відповідь на незначні сплески. Найкраща частина цього полягає в тому, що фізики змогли контролювати ці стрибки та досягти ефективності передачі енергії TFM надпровідності 1: 1.

Отже, якщо ви пройшли так далеко у цій неймовірно складній статті, вам може бути цікаво, яке значення це має. Ви, мабуть, знаєте, що магніти використовуються в двигунах та генераторах, і збільшення потужності, здатної зберігатись у магніті, може багато значити для співвідношення розміру та вихідної потужності для сучасних двигунів. Якби ви взяли двигун з потужністю заданого крутного моменту і замінили всі магніти всередині на TFM, то ви побачили б Зростання крутного моменту в 3,2 рази в тому ж обсязі. Подібним чином, можна отримати таку ж кількість крутного моменту, як звичайний магнітний двигун В 10 разів менше місця, порівняльно. Це означає менші двигуни з більшою потужністю, і це може зробити революцію в застосуванні магнітів у сучасній електроніці.

Нова можливість створювати модулі TFM у надпровідниках означає, що вартість була значно знижена, і завдяки подальшим дослідженням світ може побачити практичне застосування цієї науки дуже скоро.

[Джерело зображення: Вікімедіа]

Ось найцікавіше: фізики, що стоять за цим відкриттям, знають, що їхні знахідки кардинально покращать широкий спектр магнітних приладів, але вони не знають, чому і як це працює. Вони відкрили це нове явище, яке може революціонізувати сучасні надпровідникові програми, проте вони не мають уявлення про сферу та засоби, за допомогою яких функціонує те, що вони виявили. Якщо фізика - це ваша справа, і ви хочете спробувати зрозуміти більше про це нове дослідження, ви можете прочитати наукову статтю на цю тему тут.

ДИВІТЬСЯ ТАКОЖ: Надпровідність: Світанок Маглева


Перегляньте відео: Світлана Дідух-Романенко. Аутизм і дистанційне навчання: недоліки і переваги, лайфхаки і прорахунки (Січень 2022).