Сверхпроводники - новое окно в будущее

В природе существует множество материалов, в которых при сверхнизких температурах сопротивление и энергетические потери обращаются в нуль. Из курса старшей школы известно, что такие материалы называются сверхпроводниками. К ним относят некоторые химические соединения (например, сероводород H2S), металлы (свинец Pb, вольфрам W) и их сплавы (галлид ванадия V3Ga).

https://epatrade.ru/catalog/transformatory/tsl/transformatory-tszl/transformatory-tszl-2000/

Немного истории

Считается, что впервые явление сверхпроводимости было обнаружено в 1911 году. Когда Камерлинг-Оннес проводил опыты, он обнаружил, что сопротивление ртути при 4,1 К становится резко равно нулю. А спустя два года физик заметил, что сверхпроводимость разрушается сильным магнитным полем и током.

Квантовая левитация и её применение

Данное явление по праву считается одним из чудес современной науки. Многим может показаться непонятным смысл словосочетания "квантовая левитация", однако здесь нет ничего сложного.

Под левитацией принято понимать зависание или перемещение предмета в воздухе без непосредственного контакта с другими объектами. Ещё недавно казалось, что нельзя заставить предмет "парить" в воздухе, но сверхпроводники помогли сделать невозможное. Квантовая физика хоть и сложна в понимании, но она способна дать науке необходимые толчки к развитию. Как известно, магнитное поле может захватывать и держать сверхпроводник абсолютно в любом положении. Именно на этом и основывается квантовая левитация. Стоит отметить, что если сверхпроводник поместить снизу предмета, создающего магнитное поле, то проводник не упадёт на землю, а продолжит парить в воздухе. Это явление объясняется эффектом Мейснера. Согласно ему, магнитное поле не может пройти сквозь сверхпроводник, из-за чего и появляется левитация.

Тогда возникает вопрос: Если левитация возможна, то почему её до сих пор не применят? Сначала стоит отметить, что на данный момент сверхпроводники существуют только при сверхнизких температурах, которые поддержать долгое время крайне сложно. Особенно это стало бы большой проблемой при масштабном использовании такой левитации.

На что ещё способен сверхпроводник?

Одним из направлений применения сверхпроводимых материалов является построение двигателей, генераторов и трансформаторов, которые гораздо легче и меньше обычных. Их часто делают для различных двигательных остановок.

Перспективное использование сверхпроводники нашли и в качестве кабелей, которые способны передавать электрический ток без потерь. Такой подход может решить множество проблем, связанных с энергетикой.

Заключение

Сейчас учёные пытаются создать или найти такой материал, который сможет сохранять свою сверхпроводимость при комнатной температуре. Когда это случиться, люди перестанут удивляться машинам и поездам на магнитных подушках.

К сожалению, эти поиски могут занять не одно десятилетие, если ещё не столетие. Но, кто знает, может уже завтра кто-нибудь случайно или намеренно найдёт сверхпроводник, способный сохранять нулевое сопротивление и при 10 - 20 градусах Цельсия.