Gần một thế kỷ trước, nhà vật lý Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes đã làm giới khoa học phải sửng sốt khi ông phát hiện ra rằng, nếu tôi một số kim loại trong nhiệt độ cực thấp, dòng điện [r]
(1)Chất siêu dẫn: Vật chất kỷ 21
Gần kỷ trước, nhà vật lý Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes làm giới khoa học phải sửng sốt ông phát rằng, số kim loại nhiệt độ cực thấp, dịng điện chạy qua mà khơng làm hao hụt chút lượng cả.
Chất siêu dẫn dần vào ứng dụng sống đại Điều có trở ngại: Kim loại cần phải giữ lạnh nhiệt độ thấp ứng dụng vào mục đích thương mại Ngày nay, chất siêu dẫn - khám phá Onnes - thử nghiệm nhằm tìm phương pháp hạn chế nguy điện diện rộng
Robert Hawsey, Giám đốc Phịng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge thuộc Trung tâm Công nghệ Siêu dẫn Mỹ, hào hứng nói: "Nó hoạt động, chắn hoạt động Cáp sợi quang phải 20 năm để từ phòng nghiên cứu trở thành xương sống cho xa lộ thông tin ngày Sau gần 20 năm phát triển, hệ siêu dẫn từ bóng tối, trở thành ứng dụng rộng rãi"
Chất siêu dẫn có số đặc tính gần gũi với kỹ thuật nghe nhìn cơng nghệ cao, chúng khơng có điện trở Về nguyên tắc, dòng điện bắt đầu chạy vịng siêu dẫn, gần chạy Cùng kích thước, chất siêu dẫn mang lượng điện lớn dây điện dây cáp tiêu chuẩn Vì vậy, thành phần siêu dẫn nhỏ nhiều so với chất khác Và điều quan trọng chất siêu dẫn không biến điện thành nhiệt Điều đồng nghĩa với việc máy phát chip máy tính siêu dẫn hoạt động hiệu nhiều so với
Tuy nhiên, chất siêu dẫn có hạn chế riêng - chúng "cầu kỳ" nhiều so với dây dẫn điện tiêu chuẩn Nếu dòng điện chúng mang theo từ trường mà chúng gặp phải mạnh, chất siêu dẫn biến thành dây dẫn thông thường nhanh cỗ xe Lọ Lem biến thành bí đỏ
Vấn đề giữ lạnh Để cho chất siêu dẫn hoạt động được, Onnes phải sử dụng heli lỏng 4oK (trên điểm tuyệt đối 4o, nơi phân tử ngừng chuyển động) Đến năm 1980, chất siêu dẫn truyền thống tìm thấy số thị trường phù hợp Nhưng chi phí giữ lạnh cao nhiệt độ lỏng heli cản trở lớn có ý định ứng dụng rộng rãi chất siêu dẫn
Năm 1986, hai nhà nghiên cứu phịng thí nghiệm IBM Zurich phát điều tương tự Onnes - hợp chất gốm điện trở nhiệt độ 35oK Cơng trình họ thu hút ý đặc biệt giới khoa học Chỉ vòng vài tuần, nhiều nhóm khác tun bố tìm nhiều loại gốm khác trở thành chất siêu dẫn 94oK, đủ để làm lạnh nitơ lỏng rẻ tiền
(2)Các hệ thống siêu máy tính khơng thể thiếu chất siêu dẫn Nhiều công ty Mỹ Nhật giải toán cách thiết kế "dây dẫn" dạng băng để sử dụng cáp, động thiết bị nhằm giảm bớt va chạm dòng điện mà chúng cung cấp Trong năm vừa qua, hải quân Mỹ tham gia nhiều vào lĩnh vực siêu dẫn Hiện nay, họ thử nghiệm hai động siêu dẫn nguyên mẫu - thiết bị 5.000 mã lực Công ty American Superconductor sản xuất
Để phát huy sức mạnh, tàu phải chở nhiều hơn, đồng nghĩa với việc máy móc phải nhỏ tốt Và động siêu dẫn câu trả lời Theo Steinar Dale, nhà nghiên cứu ĐH Florida, giải công nghệ động cơ, hướng tiếp cận tương tự vận dụng để xây dựng máy phát siêu dẫn thật nhỏ, cung cấp lượng cho hệ vũ khí tàu máy bay Đồng thời, kỹ thuật tương tự áp dụng cho việc phóng phi thuyền từ tàu sân bay
Một số ứng dụng chất siêu dẫn:
Tàu đệm từ Nam châm siêu dẫn mạnh trở nên nhỏ tốn lượng nam châm điện
Siêu máy tính Các nút bấm tí hon làm chất siêu dẫn giúp máy tính đạt tốc độ nghìn nghìn tỉ phép tính giây