Skip to content

Jak se některé vlaky dokážou pohybovat rychlostí až 500 km/h?

Supravodivost láká vědce již více než 100 let. Když v roce 1911 nizozemský fyzik Heike Kamerlingh Onnes ochladil rtuť na teplotu -268,95 °C, s překvapením zjistil, že elektrický proud v ní nenaráží na žádný odpor. Do té doby netušená vlastnost byla postupně zjištěna u řady dalších materiálů.
Podmínkou však je jejich vystavení extrémnímu mrazu, což brání praktickému využití. Vědci dokázali vyrobit slitiny, které byly supravodivé i za vyšších teplot, kdy nebylo nutné používat k chlazení drahé hélium, ale stačil levnější tekutý dusík. Dosažení supravodivosti za pokojových teplot, ačkoliv již několikrát ohlášené, je zatím zataženo mlhavou clonou.

1
Tekutý dusík.

Přesto se i v této oblasti dosahuje určitého pokroku. Mezinárodní tým vědců, vedený Changem-Beomem Eomem z Wisconsinské univerzity, vyvinul a posléze představil nové supravodivé materiály. Pokud by v budoucnu došlo k jejich masovějšímu rozšíření, úspora elektrické energie by byla nezanedbatelná.

2
Supravodivost využívá technolohie MAGLEV.

Současné supravodiče fungující za velmi nízkých teplot jsou při přenosu energie velmi efektivní. Mají schopnost transportovat vysoký objem elektrického proudu a zároveň produkují silné magnetické pole. Využívají se třeba v magnetické rezonanci nebo v železniční technologii MAGLEV. V současné době se tyto vlaky dokážou pohybovat až rychlostí 500 km/h, ale náklady na chlazení jsou zatím příliš vysoké.

3
Elektrické kabely pro CERN: nahoře – běžná kabeláž pro LEP, dole – supravodivá kabeláž pro LHC.

Kouzlo nově vyvinutých supravodivých materiálů spočívá v kombinaci čistě kovových (železných) a zoxidovaných (oxidy stroncia) vrstev. Jejich hlavní výhodou je, že mohou fungovat i za vyšších teplot než – 222 °C, která je v současné době pokládána za tzv. vysokoteplotní supravodivost.  Základ zde tvoří tzv. supermřížka. Normální mřížku vytvářejí opakující se prostorová uspořádání jedné skupiny atomů. Jakmile se na takovou mřížku položí další stejná vrstva, vznikne zmíněná supermřížka. Nové supravodiče pocházející z dílen Wisconsinské univerzity se skládají hned z 24 vrstev. Vytváření takové konstrukce z chemicky odlišných látek je však nesmírně složité. Každý atom musí být umístěn přesně, přičemž se mezi nimi zachovává ostré rozhraní.

4
Nad magnety levitující supravodič.

Nový materiál je lepší ve vedení energie i v jejím skladování. A podle Eoma je to první krok k bájnému vědeckému grálu, tedy k nalezení supravodičů fungujících i za pokojových teplot…

Foto: wikipedia, youtube
Právě v prodeji
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Věda a technika Zobrazit více …