Τεχνολογία

Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει τον πιο ισχυρό υπεραγώγιμο μαγνήτη συνεχούς ρεύματος

Επιστήμονες από το Εθνικό Υψηλό ΕργαστήριοΤο μαγνητικό πεδίο (MagLab) στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα (ΗΠΑ) δημιούργησε τον πιο ισχυρό υπεραγώγιμο μαγνήτη στον κόσμο. Μια συσκευή με διάμετρο όχι μικρότερη από ένα εκατοστό και όχι μεγαλύτερη από ένα ρολό χαρτιού τουαλέτας (δεν ξέρω γιατί, αλλά οι δημιουργοί κάνουν ακριβώς αυτή την αναλογία) μπορεί να δημιουργήσει μια μαγνητική ισχύ εγγραφών 45,5 Tesla. Είναι περισσότερο από 20 φορές πιο ισχυρό από τους μαγνήτες των μηχανημάτων απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού νοσοκομείων. Σημειώνεται ότι προηγουμένως μόνο οι παλλόμενοι μαγνήτες, ικανοί να διατηρούν ένα μαγνητικό πεδίο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, έφθασαν σε υψηλότερη ένταση.

Μαγνήτης Δημιουργίας Μηχανικών MagLabΣανιόν Χαν. Πώς αυτός και η ομάδα του κατάφεραν να το κάνουν, αναφέρει ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Σύμφωνα με τους ειδικούς, χρησιμοποίησαν νέα υλικά για τον υπεραγωγό και τον μαγνήτη για να επιτύχουν αυτούς τους δείκτες.

Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές δημιούργησαν δύομαγνήτης εγγραφής. Η δοκιμή χρησιμοποιεί υπεραγωγούς χαλκού με βάση το νιόβιο. Είναι σε θέση να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο 45 tesla και ταυτόχρονα καταναλώνει μια μικρή ποσότητα ενέργειας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι προηγουμένως δημιουργημένοι μαγνήτες με βάση το χαλκό ήταν πολύ εύθραυστοι για χρήση σε τεχνολογικές εφαρμογές, αλλά οι νέοι μαγνήτες πρέπει να αντέχουν τις δυνάμεις πεδίου έως και 60 tesla.

Ποιος είναι ο πιο ισχυρός υπεραγώγιμος μαγνήτης;

Για έναν μαγνήτη εγγραφής ικανό να δημιουργήσει ένα πεδίοΣτο 45,5 Tesla, οι υπεραγωγοί κατασκευάστηκαν από μια νέα ένωση που ονομάζεται REBCO (χρησιμοποιεί οξείδιο βαρίου-χαλκού σπανίων γαιών) και είναι ικανή να περάσει δύο φορές το ρεύμα σε σύγκριση με άλλους υπεραγωγούς που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μαγνητών ρεκόρ. Λόγω αυτού, ένας νέος μαγνήτης είναι σε θέση να δημιουργήσει ένα πολύ ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο.

Οι σύγχρονοι ηλεκτρομαγνήτες περιέχουν μόνωση μεταξύ αγώγιμων στρωμάτων, που κατευθύνει το ρεύμα κατά μήκος της πιο αποτελεσματικής διαδρομής. Αλλά προσθέτει επίσης βάρος και όγκο.

Η καινοτομία του Χαν: υπεραγώγιμο μαγνήτη χωρίς μόνωση. Εκτός από έναν πιο επιτυχημένο σχεδιασμό, αυτή η επιλογή σάς επιτρέπει να προστατεύετε τον μαγνήτη από μια δυσλειτουργία, την αποκαλούμενη βλάβη πεδίου. Μπορεί να συμβεί όταν φθορές ή ελαττώματα ενός αγωγού εμποδίζουν τη μετακίνηση ρεύματος σε μια καθορισμένη θέση, προκαλώντας το υλικό να θερμανθεί και να χάσει τις υπεραγώγιμες ιδιότητες του. Ελλείψει απομόνωσης, το ρεύμα στην περίπτωση αυτή απλώς ακολουθεί μια διαφορετική πορεία, αποτρέποντας τη διαταραχή.

</ p>

Σημειώνεται ότι η παραγόμενη ισχύς πεδίουΟ νέος μαγνήτης έχει υπερβεί την ένταση των ενεργειακά μαγνητικών αντιστάσεων που δεν χρησιμοποιούν υπεραγωγούς, καθώς και τους συμβατικούς υπεραγώγιμους μαγνήτες και τους υβριδικούς υπεραγώγιμους μαγνήτες αντιστάσεως.

"Το γεγονός ότι τα στρώματα των σπειρών δεν είναι απομονωμένααπό έναν φίλο σημαίνει ότι μπορούν εύκολα και αποτελεσματικά να μεταφέρουν το ρεύμα μεταξύ τους έτσι ώστε να μπορεί να πάρει γύρω από κάθε εμπόδιο στην πορεία του », εξηγεί ο συν-συγγραφέας της μελέτης David Larbaltier.

Τι είναι οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες;

Τέτοιοι υπεραγώγιμοι μαγνήτες είναι απαραίτητοιμια ποικιλία συσκευών, που κυμαίνονται από συσκευές MRI έως συστήματα μεταφοράς υψηλής ταχύτητας και αντιδραστήρες σύντηξης. Αναμένεται ότι οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες μπορούν να προωθήσουν την έρευνα σε διάφορους επιστημονικούς τομείς.

Μπορείτε να συζητήσετε τα νέα στην Τηλεδιάσκεψη μας.