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    大功率超導電纜占用空間極小,而且導電更有效,這使它們成為理想的選擇,可以部署在所有電網中,遍及整個城市。它們也會提供一種更有效的方法,收集可再生能源能量,如太陽能和風能。超導電線也可用于儲存能量,而且采用的一些設備,都可提高電網的穩定性。
    這種新型超導體首次發布,是在以色列真空學會會議(Israel Vacuum Society Conference)上進行的,時間是2011年6月,它也會亮相于今年秋季的歐洲應用超導會議(European Conference on Applied Superconductivity)和科技中心協會會議(Association of Science Technology Centers Conference)。
    布線系統采用高效超導體,長期以來一直就是科學上的一個夢想,但是,研究人員已經面臨著這樣的實際挑戰,比如,要找到柔韌和成本劃算的材料。現在,特拉維夫大學(TAU :Tel Aviv University)的研究人員已經找到一種方法,可以使舊理念煥發新生,這是因為用了下一代超導體。
    波阿斯•阿爾莫格(Boaz Almog)博士和米沙利•阿鄒磊(Mishael Azoulay)在蓋伊•德意志(Guy Deutscher)教授的小組工作,就在特拉維夫大學雷蒙德和貝沃利•賽克勒物理學和天文學學校(Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy),他們已經開發出超導電線,使用的纖維是采用單晶體藍寶石制成,可用于高功率電纜。把溫度要求考慮進去時,對比同樣尺寸的一根銅線而言,每一根細線可以導電約40倍以上。阿爾莫格博士說,它們有可能徹底改變能量傳輸。
克服發熱
    有一個因素使我們的銅線低效,這就是過熱,阿爾莫格博士解釋說。由于金屬中發現的電阻,一些能量在流過電纜時被釋放和浪費,導致電線升溫。但是,采用超導體,就沒有電阻。一個自成一體的冷卻系統,就需要持續流動的液態氮,以保持導線處于超導狀態。因為液氮隨手可得,無毒,價格低廉,一加侖這種物質成本低于一加侖牛奶,所以,液氮提供了完美的冷卻液。
    即使有這種有益的液氮,研究人員仍然很難找到一種材料,以制成這種理想的超導體。超導體涂上晶體片是有效的,但太脆,阿爾莫格博士說,雖然把超導體放在金屬磁帶上取得了一些成功,但這種產品是過于昂貴,很難大批量生產。
為了研制他們的超導體,研究人員轉向藍寶石纖維,這種纖維的開發者是田納西州(Tennessee)橡樹嶺國家實驗室(Oakridge National Lab)的阿米特•戈亞爾(Amit Goyal)博士,是借給特拉維夫大學的研究小組使用。在涂上陶瓷混合物時,使用了一種特殊的技術,所以,這些單晶纖維比人的頭發略粗一些,這就制成了創新的超導體。
走向宏觀
    阿爾莫格博士目前正在努力制成更好的超導體,以傳輸功率更大的電流。
    有一個領域,這類超導體能助一臂之力,這就是收集可再生能源。“有些能源,如風力渦輪機或太陽能電池板,通常位于偏遠的地方,如沙漠或海上水域,你需要一種有效的方式來傳輸電流,”阿爾莫格博士解釋說。這些超導體可以穿越遙遠的距離,不會因為電阻而損失任何能量,導致發熱。
    超導電纜也是一條有效途徑,可以把大量的電力輸送給大城市。“如果您想要供電的,是像紐約這種城市的一個地區,那么,你需要的電纜,總截面會超過一米乘一米。超導體要有更大的電流容量,只使用它的一小部分空間就行,”阿爾莫格博士說。一個城市的不同區域,可以交叉連線,他補充道,這樣,在停電的情況下,電源就很容易改線。
有抱負的青年科學家
    開發優異的超導體只是特拉維夫大學的一部分任務。阿爾莫格博士也致力于使這項技術容易理解而且令人激動,把它作為一種方式,來激發有抱負的科學家們的想象力。特拉維夫大學已制成的超導體晶圓,在充滿液態氮時,就像它們的姊妹電纜一樣,要鎖定到位,可以采用強力磁鐵和懸浮。放在磁軌上時,這種晶圓會在空中迅速通過,就像喬治•杰特森(George Jetson)的太空時代的汽車。它看起來就像魔術,但實際上,這種現象稱為“量子誘捕”(quantum trapping)。一些工具包可以演示這種“磁懸浮”,已經分發給以色列各地的科學博物館,而阿爾莫格博士希望在國際上擴大散發。
    信息整理:m.rkbykhanzi.com   信息來源:互聯科技
 

 

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