Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Wednesday, March 9, 2022

يطور الباحثون عملية إخماد الضغط لتعزيز الموصلية الفائقة نحو هدف إهدار الطاقة الصفرية

الموصلية الفائقة

الائتمان: CC0 المجال العام

بعبارات أبسط ، الموصلية الفائقة بين جسمين أو أكثر تعني عدم إهدار الكهرباء. هذا يعني أن الكهرباء يتم نقلها بين هذه الأشياء دون فقدان الطاقة.

العديد من العناصر والمعادن التي تحدث بشكل طبيعي مثل الرصاص والزئبق لها خصائص فائقة التوصيل. وهناك تطبيقات حديثة تستخدم حاليًا مواد ذات خصائص فائقة التوصيل ، بما في ذلك آلات التصوير بالرنين المغناطيسي ، والقطارات المغناطيسية ، والمحركات الكهربائية والمولدات.

عادةً ما تحدث الموصلية الفائقة في المواد في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة أو في درجات حرارة عالية عند ضغوط عالية جدًا. إن الكأس المقدسة للناقلية الفائقة اليوم هو إيجاد أو إنشاء مواد يمكنها نقل الطاقة بين بعضها البعض بطريقة غير مضغوطة بيئة.

إذا كان من الممكن تطبيق كفاءة الموصلات الفائقة في درجة حرارة الغرفة على نطاق واسع لإنشاء أنظمة نقل طاقة كهربائية عالية الكفاءة للصناعة والتجارة والنقل ، فسيكون ذلك ثوريًا. إن نشر تقنية الموصلات الفائقة في درجة حرارة الغرفة عند الضغط الجوي من شأنه أن يسرع من كهربة عالمنا من أجل تنميته المستدامة. تتيح لنا التكنولوجيا القيام بمزيد من العمل واستخدام موارد طبيعية أقل مع نفايات أقل للحفاظ على البيئة.

هناك عدد قليل من أنظمة المواد فائقة التوصيل لنقل الكهرباء في مراحل مختلفة من التطوير. في غضون ذلك ، يجري الباحثون في جامعة هيوستن تجارب للبحث عن الموصلية الفائقة في بيئة درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.

اختار Paul Chu ، المدير المؤسس وكبير العلماء في مركز تكساس للموصلية الفائقة في UH و Liangzi Deng ، أستاذ باحث مساعد ، FeSe (Iron (II) Selenide) لتجاربهم لأنه يحتوي على هيكل بسيط وأيضًا Tc رائع (درجة حرارة حرجة فائقة التوصيل) التعزيز تحت الضغط.

طور كل من Chu و Deng عملية إخماد الضغط (PQP) ، حيث يضغطان أولاً على عيناتهم في درجة حرارة الغرفة لتعزيز الموصلية الفائقة ، وتبريدهم إلى درجة حرارة منخفضة مختارة ، ثم تحرير الضغط المطبق تمامًا ، مع الاستمرار في الاحتفاظ بـ تعزيز خصائص التوصيل الفائق.

مفهوم PQP ليس جديدًا ، لكن Chu و Deng’s PQP هي المرة الأولى التي يتم استخدامها للاحتفاظ بالموصلية الفائقة المعززة بالضغط العالي في الموصل الفائق عالي الحرارة (HTS) عند الضغط الجوي. تم نشر النتائج في مجلة الموصلية الفائقة والمغناطيسية الجديدة.

قال تشو: “نهدر حوالي 10٪ من الكهرباء أثناء النقل ، وهذا عدد ضخم. إذا كان لدينا موصلات فائقة لنقل الكهرباء بدون إهدار للطاقة ، فسنغير العالم بشكل أساسي ، وسيحدث النقل ونقل الكهرباء ثورة”. “إذا كان من الممكن استخدام هذه العملية ، فيمكننا إنشاء مواد يمكنها نقل الكهرباء من مكان إنتاجها إلى أماكن تبعد آلاف الأميال دون خسارة . “

استلهمت عمليتهم من الراحل بول دويز ، عالم المواد البارز والمهندس وعالم المعادن في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الذي أشار إلى أن معظم السبائك المستخدمة في التطبيقات الصناعية غير مستقرة أو غير مستقرة كيميائيًا عند الضغط الجوي ودرجة حرارة الغرفة ، وهذه تمتلك الخصائص المرغوبة و / أو المعززة التي تفتقر إليها نظيراتها المستقرة ، كما أشار تشو ودينج في دراستهما.

تشمل الأمثلة على هذه المواد الماس ومواد الطباعة ثلاثية الأبعاد عالية الحرارة والفوسفور الأسود وحتى نحاس البريليوم ، والذي يستخدم بشكل خاص لصنع أدوات للاستخدام في البيئات شديدة الانفجار مثل منصات النفط ومصاعد الحبوب.

قال تشو: “كان الهدف النهائي من هذه التجربة هو رفع درجة الحرارة إلى ما فوق درجة حرارة الغرفة مع الحفاظ على خصائص المواد فائقة التوصيل”. “إذا كان من الممكن تحقيق ذلك ، فلن تكون هناك حاجة إلى علم التبريد الشديد لتشغيل الآلات التي تستخدم مادة فائقة التوصيل مثل آلة التصوير بالرنين المغناطيسي ، ولهذا نحن متحمسون لهذا الأمر.”


تم إيقاف الضغط وتبقى الموصلية الفائقة في درجات الحرارة العالية


معلومات اكثر:
CW Chu et al ، الاحتفاظ ودراسة المراحل التي يسببها الضغط العالي في الموصلات الفائقة ذات درجة حرارة الغرفة العالية ، مجلة الموصلية الفائقة والمغناطيسية الجديدة (2022). DOI: 10.1007 / s10948-021-06117-0

مقدمة من
جامعة هيوستن


الاقتباس: يطور الباحثون عملية إخماد الضغط لتعزيز الموصلية الفائقة نحو هدف إهدار الطاقة الصفرية (2022 ، 9 مارس) تم استرجاعه في 9 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-pressure-quench-superconductivity-goal-energy .لغة البرمجة

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad