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導(dǎo)電性能提高數(shù)倍的大功率超導(dǎo)電纜在美研制成功
大功率超導(dǎo)電纜占用空間極小，而且導(dǎo)電更有效，這使它們成為理想的選擇，可以部署在所有電網(wǎng)中，遍及整個(gè)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(fēng)能。超導(dǎo)電線也可用于儲存能量，而且采用的一些設(shè)備，都可提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
這種新型超導(dǎo)體首次發(fā)布，是在以色列真空學(xué)會會議（Israel Vacuum Society Conference）上進(jìn)行的，時(shí)間是2011年6月，它也會亮相于今年秋季的歐洲應(yīng)用超導(dǎo)會議（European Conference on Applied Superconductivity）和科技中心協(xié)會會議（Association of Science Technology Centers Conference）。
布線系統(tǒng)采用高效超導(dǎo)體，長期以來一直就是科學(xué)上的一個(gè)夢想，但是，研究人員已經(jīng)面臨著這樣的實(shí)際挑戰(zhàn)，比如，要找到柔韌和成本劃算的材料?，F(xiàn)在，特拉維夫大學(xué)（TAU ：Tel Aviv University）的研究人員已經(jīng)找到一種方法，可以使舊理念煥發(fā)新生，這是因?yàn)橛昧讼乱淮瑢?dǎo)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(xué)雷蒙德和貝沃利•賽克勒物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)校（Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy），他們已經(jīng)開發(fā)出超導(dǎo)電線，使用的纖維是采用單晶體藍(lán)寶石制成，可用于高功率電纜。把溫度要求考慮進(jìn)去時(shí)，對比同樣尺寸的一根銅線而言，每一根細(xì)線可以導(dǎo)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(fā)熱
有一個(gè)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(fā)現(xiàn)的電阻，一些能量在流過電纜時(shí)被釋放和浪費(fèi)，導(dǎo)致電線升溫。但是，采用超導(dǎo)體，就沒有電阻。一個(gè)自成一體的冷卻系統(tǒng)，就需要持續(xù)流動的液態(tài)氮，以保持導(dǎo)線處于超導(dǎo)狀態(tài)。因?yàn)橐旱S手可得，無毒，價(jià)格低廉，一加侖這種物質(zhì)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(dǎo)體。超導(dǎo)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(dǎo)體放在金屬磁帶上取得了一些成功，但這種產(chǎn)品是過于昂貴，很難大批量生產(chǎn)。
為了研制他們的超導(dǎo)體，研究人員轉(zhuǎn)向藍(lán)寶石纖維，這種纖維的開發(fā)者是田納西州（Tennessee）橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（Oakridge National Lab）的阿米特•戈亞爾（Amit Goyal）博士，是借給特拉維夫大學(xué)的研究小組使用。在涂上陶瓷混合物時(shí)，使用了一種特殊的技術(shù)，所以，這些單晶纖維比人的頭發(fā)略粗一些，這就制成了創(chuàng)新的超導(dǎo)體。
走向宏觀
阿爾莫格博士目前正在努力制成更好的超導(dǎo)體，以傳輸功率更大的電流。
有一個(gè)領(lǐng)域，這類超導(dǎo)體能助一臂之力，這就是收集可再生能源。“有些能源，如風(fēng)力渦輪機(jī)或太陽能電池板，通常位于偏遠(yuǎn)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(dǎo)體可以穿越遙遠(yuǎn)的距離，不會因?yàn)殡娮瓒鴵p失任何能量，導(dǎo)致發(fā)熱。
超導(dǎo)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(gè)地區(qū)，那么，你需要的電纜，總截面會超過一米乘一米。超導(dǎo)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(gè)城市的不同區(qū)域，可以交叉連線，他補(bǔ)充道，這樣，在停電的情況下，電源就很容易改線。
有抱負(fù)的青年科學(xué)家
開發(fā)優(yōu)異的超導(dǎo)體只是特拉維夫大學(xué)的一部分任務(wù)。阿爾莫格博士也致力于使這項(xiàng)技術(shù)容易理解而且令人激動，把它作為一種方式，來激發(fā)有抱負(fù)的科學(xué)家們的想象力。特拉維夫大學(xué)已制成的超導(dǎo)體晶圓，在充滿液態(tài)氮時(shí)，就像它們的姊妹電纜一樣，要鎖定到位，可以采用強(qiáng)力磁鐵和懸浮。放在磁軌上時(shí)，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(shí)代的汽車。它看起來就像魔術(shù)，但實(shí)際上，這種現(xiàn)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(jīng)分發(fā)給以色列各地的科學(xué)博物館，而阿爾莫格博士希望在國際上擴(kuò)大散發(fā)。
信息整理：ewkbg.com 信息來源：互聯(lián)科技
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