ابررساناهای دمای اتاق می توانند الکترونیک را متحول کنند

در دهه های اخیر، محققان به اصطلاح توسعه داده اند ابررساناهای با دمای بالاکه فقط باید تا 10- درجه فارنهایت (23- درجه سانتیگراد) سرد شود. اگرچه کار با ابررساناهای سنتی ساده تر است، اما ابررساناهای با دمای بالا هنوز به تجهیزات حرارتی خاصی نیاز دارند. علاوه بر دماهای سرد، این مواد به فشار بسیار بالایی نیاز دارند – 1.67 میلیون برابر بیشتر از فشار اتمسفر 14.6 پوند بر اینچ مربع (1 بار).

اعلامیه اخیر محققان دانشگاه روچستر از یک ماده جدید است یک ابررسانا در دمای اتاقاگر چه در فشار بالا، یک پیشرفت هیجان انگیز است – اگر ثابت شود. اگر این ماده یا مواد مشابه آن به طور قابل اعتماد کار کند و بتواند از نظر اقتصادی به تولید انبوه برسد، می تواند انقلابی در الکترونیک ایجاد کند.

از آنجایی که مقاومت یک ابررسانا صفر است، اگر جریانی به یک حلقه ابررسانا اعمال شود، جریان برای همیشه باقی خواهد ماند مگر اینکه حلقه شکسته شود. از این پدیده می توان در کاربردهای مختلف برای ساخت آهنرباهای دائمی بزرگ استفاده کرد.

اینکه این آینده امیدوارکننده الکترونیک چقدر زود محقق می‌شود تا حدی به این بستگی دارد که آیا مواد ابررسانای جدید دمای اتاق می‌توانند تأیید شوند و آیا می‌توان آن را از نظر اقتصادی تولید انبوه کرد.

تاریخ انتشار: چهارشنبه 31 اردیبهشت 1392 – 12:01

دستگاه های تصویربرداری تشدید مغناطیسی امروزی از آهنرباهای ابررسانا استفاده کنید برای دستیابی به قدرت میدان مغناطیسی چند تسلا، که برای تصویربرداری دقیق مورد نیاز است. برای مقایسه، میدان مغناطیسی زمین دارای قدرت یا چگالی شار حدود 50 میکروتسلا است. میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنربای ابررسانا در دستگاه MRI 1.5 تسلا، 30000 برابر قوی تر از میدان مغناطیسی تولید شده توسط زمین است.

اسابررساناها وسایل الکترونیکی بسیار کارآمدی را می سازند، اما دمای بسیار پایین و فشارهای فوق العاده بالا که برای کارکرد آنها لازم است پرهزینه و سخت است. ابررساناهای دمای اتاق وعده تغییر آن را می دهند.

همانطور که از نام آن پیداست، ابررساناهای دمای اتاق برای خنک کردن آنها به تجهیزات خاصی نیاز ندارند. آنها باید تحت فشار قرار گیرند، اما فقط تا سطحی که حدود 10000 برابر بیشتر از فشار اتمسفر است. این فشار را می توان با استفاده از پوشش های فلزی قوی بدست آورد.

جایی که از ابررساناها استفاده می شود

با این حال، کسی باید برای این محتوا هزینه کند. و اینجاست که تبلیغات وارد می‌شود. بیشتر مردم تبلیغات را یک مزاحم می‌دانند، اما آنها علاوه بر اینکه به شرکت‌های رسانه‌ای اجازه می‌دهند سرپا بمانند، عملکرد مفیدی نیز دارند. آنها شما را از محصولات و خدمات جدید مرتبط با صنعت خود آگاه می کنند. همه تبلیغات در خلاصه کیفیت مستقیماً برای محصولات و خدماتی که اکثر خوانندگان ما به آن نیاز دارند اعمال شود. شما تبلیغات خودرو یا مکمل های سلامتی را نخواهید دید.

اسکنر از آهنربای ابررسانا استفاده می کند ایجاد میدان مغناطیسی که هسته های هیدروژن را در بدن بیمار تراز می کند. این فرآیند، همراه با امواج رادیویی، تصاویری از بافت برای معاینه MRI تولید می کند. قدرت آهنربا به طور مستقیم بر قدرت سیگنال MRI تأثیر می گذارد. یک دستگاه MRI 1.5 تسلا نسبت به دستگاه 3.0 تسلا به زمان اسکن طولانی تری برای ایجاد تصاویر واضح نیاز دارد.

ابررساناهای دمای اتاق به این معنی است که MRI ها می توانند بسیار ارزان تر عمل کنند زیرا آنها به خنک کننده هلیوم مایع نیاز ندارند، که گران است و کمبود دارد. طبق برآورد من، شبکه های برق حداقل 20 درصد بازده انرژی بیشتری نسبت به شبکه های امروزی خواهند داشت و در نتیجه سالانه میلیاردها دلار صرفه جویی می شود. قطارهای Maglev می‌توانند در مسافت‌های طولانی‌تر با هزینه‌های کمتر حرکت کنند. کامپیوترها با مصرف انرژی کمتری سریعتر کار می کنند. و رایانه‌های کوانتومی را می‌توان با کیوبیت‌های بسیار بیشتری ساخت و آنها را قادر می‌سازد تا مشکلاتی را حل کنند که بسیار فراتر از توان قوی‌ترین ابررایانه‌های امروزی است.

ارائه دهنده خدمات مشترک المنافع ادیسون نصب خطوط انتقال ابررسانا با دمای بالا و فن‌آوری‌هایی را برای آوردن نیرو به شمال شیکاگو برای یک دوره آزمایشی یک ساله به نمایش گذاشت. در مقایسه با سیم مسی معمولی، سیم ابررسانای ارتقا یافته می تواند 200 برابر جریان الکتریکی را حمل کند. اما هزینه حفظ دماهای پایین و فشارهای بالا مورد نیاز برای ابررساناهای امروزی باعث می شود که حتی این بازده در اکثر موارد غیرعملی باشد.

الکترونیک ابررسانا به دستگاه‌ها و مدارهای الکترونیکی اطلاق می‌شود که از مواد ابررسانا برای دستیابی به سطوح بسیار بالایی از عملکرد و بازده انرژی استفاده می‌کنند که نسبت به دستگاه‌ها و مدارهای نیمه‌رسانای پیشرفته بسیار بهتر است.

مواد ابررسانا در دمای اتاق به بسیاری از امکانات جدید برای کاربردهای عملی، از جمله شبکه‌های برق فوق‌العاده کارآمد، تراشه‌های کامپیوتری فوق‌سریع و کم مصرف، و آهنرباهای فوق‌العاده قدرتمندی که می‌توانند برای شناور کردن قطارها و کنترل راکتورهای همجوشی استفاده شوند، منجر می‌شود.

بنابراین لطفاً مسدود کننده تبلیغات خود را برای سایت ما خاموش کنید.

ابررساناها، از تئوری تا کاربردها

با تشکر،
خلاصه کیفیت

منبع: https://www.qualitydigest.com/inside/innovation-article/room-temperature-superconductors-could-revolutionize-electronics-053123

نوآوری

ابررساناهای دمای اتاق می توانند الکترونیک را متحول کنند

یک مهندس برق پتانسیل را توضیح می دهد

ابررساناهای دمای اتاق، اتصالات دیجیتالی فوق‌العاده پرسرعت را برای رایانه‌های نسل بعدی و ارتباطات بی‌سیم پهن باند کم تأخیر را ممکن می‌سازند. آنها همچنین تکنیک های تصویربرداری با وضوح بالا و حسگرهای نوظهور را برای کاربردهای زیست پزشکی و امنیتی، تجزیه و تحلیل مواد و ساختار و اخترفیزیک رادیویی در اعماق فضا فعال می کنند.

ابررسانا ماده ای است که جریان مستقیم را هدایت می کند بدون مقاومت الکتریکی. مقاومت خاصیت ماده ای است که مانع از جریان برق می شود. ابررساناهای سنتی باید تا دمای بسیار پایین و نزدیک به صفر مطلق خنک شوند.

اولین بار در 28 مارس 2023 منتشر شد گفتگو.