ابررساناهای دمای اتاق می توانند الکترونیک را متحول کنند
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.
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.
خلاصه کیفیت برای محتوای آن از خوانندگان هزینه ای دریافت نمی کند. ما معتقدیم که اخبار صنعت برای شما مهم است که کار خود را انجام دهید، و خلاصه کیفیت از کسب و کارهای مختلف پشتیبانی می کند.
نوآوری
ابررساناهای دمای اتاق می توانند الکترونیک را متحول کنند
یک مهندس برق پتانسیل را توضیح می دهد
قول ما: خلاصه کیفیت فقط تبلیغات ثابتی را نشان می دهد که هرگز محتوا را پوشش نمی دهد یا پوشان نمی دهد. آنها هرگز سر راه شما قرار نمی گیرند. آنها برای خواندن شما وجود دارند یا نه.
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.
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.
مواد ابررسانا میدان های مغناطیسی را از درون خود بیرون می کنند که باعث می شود آهنرباهای الکتریکی قدرتمند. این ابر آهنرباها پتانسیل این را دارند حرکت قطارها. الکترومغناطیس های ابررسانا میدان های مغناطیسی 8.3 تسلا تولید می کنند که بیش از 100000 برابر میدان مغناطیسی زمین است. الکترومغناطیس ها از جریان 11080 آمپر برای تولید میدان استفاده می کنند و یک سیم پیچ ابررسانا اجازه می دهد تا جریان های بالا بدون از دست دادن انرژی جریان داشته باشند. را قطار ماگلو ابررسانا یاماناشی در ژاپن 4 اینچ (10 سانتی‌متر) بالاتر از مسیر راهنما حرکت می‌کند و با سرعت 311 مایل در ساعت (500 کیلومتر در ساعت) حرکت می‌کند.
تاریخ انتشار: چهارشنبه 31 اردیبهشت 1392 – 12:01
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.
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.
بنابراین لطفاً مسدود کننده تبلیغات خود را برای سایت ما خاموش کنید.
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.
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.
ابررساناها، از تئوری تا کاربردها
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
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).
ابررساناهای دمای اتاق بسیاری از چالش‌های مربوط به هزینه بالای عملیات مدارها و سیستم‌های مبتنی بر ابررسانا را برطرف می‌کنند و استفاده از آنها را در میدان آسان‌تر می‌کنند.
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.
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.
عدم مقاومت الکتریکی در مواد ابررسانا به این معنی است که می تواند جریان های الکتریکی بالا را پشتیبانی کند بدون اتلاف انرژی در اثر مقاومت. این کارایی ابررساناها را برای انتقال نیرو بسیار جذاب می کند.
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.
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.
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.
مدارهای ابررسانا همچنین یک فناوری امیدوارکننده برای محاسبات کوانتومی هستند زیرا می توانند به عنوان کیوبیت استفاده می شود. کیوبیت‌ها واحدهای اساسی پردازنده‌های کوانتومی هستند، مشابه اما بسیار قدرتمندتر از ترانزیستورها در رایانه‌های کلاسیک. شرکت هایی مانند D-Wave Systems، Google و IBM کامپیوترهای کوانتومی ساخته اند که از کیوبیت های ابررسانا استفاده می کنند. اگرچه مدارهای ابررسانا کیوبیت‌های خوبی می‌سازند، اما چالش‌های تکنولوژیکی برای ساخت رایانه‌های کوانتومی با تعداد زیادی کیوبیت ایجاد می‌کنند. یک مسئله کلیدی نیاز به نگه داشتن کیوبیت ها در دمای بسیار پایین است که مستلزم استفاده از دستگاه های برودتی بزرگ به نام یخچال های رقیق سازی.