Tàu đệm từ phi nhanh chóng mặt 600 km/h dùng công nghệ gì?

--
Web Techviewz có bài: Tàu đệm từ phi nhanh chóng mặt 600 km/h dùng công nghệ gì? Báo chí Trung Quốc đưa tin, nước này chính thức ra mắt tàu đệm từ có tốc độ tối đa lên đến 600 km/h, một trong những phương tiện di chuyển trên mặt đất nhanh nhất thế giới. Tàu đệm từ đi từ Bắc Kinh đến Thượng Hải chỉ mất 2,5 giờ.

Báo chí Trung Quốc đưa tin, nước này chính thức ra mắt tàu đệm từ có tốc độ tối đa lên đến 600 km/h, một trong các phương tiện di chuyển trên mặt đất mau nhất thế giới. Tàu đệm từ đi từ Bắc Kinh đến Thượng Hải chỉ mất 2,5 giờ.

Tàu đệm từ phi nhanh chóng mặt 600 km/h dùng công nghệ gì?            

Tàu đệm từ của Trung Quốc cũng đều có thể đạt vận tốc tối đa 600km/h, phương tiện di chuyển trên mặt đất kịp thời nhất thế giới.

Các chất siêu dẫn ở độ nóng bình thường sẽ cho phép truyền năng lượng điện mà tránh bị thất thoát hoặc lãng phí, các đoàn tàu maglev (đệm từ) hoạt động hiệu quả hơn và việc sử dụng công nghệ MRI rẻ hơn và thông dụng hơn trong tương lai.

Chất siêu dẫn là gì?

Chất siêu dẫn là vật liệu đạt được xem siêu dẫn, là tình trạng vật chất không có điện trở và không cho phép từ trường xuyên qua. Dòng điện trong chất siêu dẫn có thể tồn tại vô thời hạn.

Tính siêu dẫn thường chỉ cũng có thể đạt được ở độ nóng rất lạnh. Chất siêu dẫn có biết bao phần mềm hàng ngày, từ máy chụp cộng hưởng từ MRI đến tàu hỏa siêu nhanh sử dụng nam châm để đẩy tàu lên khỏi đường ray nhằm giảm ma sát. Các nhà nghiên cứu hiện đang cố gắng tìm kiếm và phát triển các chất siêu dẫn hoạt động ở nhiệt chiều cao hơn, điều ấy sẽ tạo nên 1 cuộc cách mạng trong việc vận chuyển và lưu giữ năng lượng.

Ai là người phát hiện ra hiện tượng siêu dẫn?

Nhà vật lý người Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes là người có công trong việc khám phá ra hiện tượng siêu dẫn. Năm 1911, Onnes đang nghiên cứu các tính chất điện của thủy ngân trong phòng thí nghiệm của ông tại Đại học Leiden, Hà Lan thì ông phát hiện ra rằng điện trở trong thủy ngân hoàn toàn biến mất khi ông hạ nhiệt độ xuống dưới 4,2 Kelvin – nghĩa là chỉ 4,2 độ C (7,56 độ Fahrenheit) trên không tuyệt đối.

Để xác nhận kết quả này, Onnes đã cho dòng điện vào một mẫu thủy ngân siêu lạnh, sau đó ngắt kết nối pin. Ông phát giác ra rằng dòng điện vẫn tồn tại trong thủy ngân mà không giảm, khẳng định sự thiếu hụt điện trở và mở ra cánh cửa cho các phần mềm trong sau này của hiện tượng siêu dẫn.

Các nhà vật lý đã dành nhiều thập kỷ để cố gắng tìm hiểu bản chất của hiện tượng siêu dẫn và nguyên nhân gây nên nó. Họ phát hiện ra rằng, nhiều nguyên tố và vật liệu, nhưng vẫn không phải tất cả, đều trở nên siêu dẫn khi được làm lạnh dưới một nhiệt độ tới hạn nhất định.

Năm 1933, các nhà vật lý Walther Meissner và Robert Ochsenfeld phát hiện ra rằng chất siêu dẫn “trục xuất” bất kỳ từ trường nào gần đó, có nghĩa là khoảng trường yếu không thể xuyên sâu vào bên trong chất siêu dẫn. Hiện tượng này được coi là hiệu ứng Meissner.

Cho đến năm 1950, các nhà vật lý lý thuyết Lev Landau và Vitaly Ginzburg mới ban bố lý thuyết về kiểu cách hoạt động của các chất siêu dẫn, theo tiểu sử của Ginzburg trên trang web Giải Nobel. Mặc dù thành đạt trong việc dự đoán các tính chất của chất siêu dẫn, lý thuyết của họ là “vĩ mô”, có tức là nó tập trung vào các hành vi quy mô lớn của chất siêu dẫn trong lúc vẫn không biết gì về những gì đang xảy ra ở cấp độ vi mô.

Cuối cùng, vào năm 1957, các nhà vật lý John Bardeen, Leon N. Cooper và Robert Schrieffer đã phát triển một lý thuyết vi mô hoàn chỉnh về hiện tượng siêu dẫn. Để tạo ra điện trở, các electron trong kim loại càng phải tự do bật ra xung quanh. Nhưng khi các electron bên trong kim loại trở nên rất là lạnh, chúng có thể bắt cặp, ngăn không cho chúng bật ra xung quanh. Các cặp điện tử này, được coi là cặp Cooper, rất bền ở độ nóng thấp, và không có điện tử nào “tự do” bật ra xung quanh, điện trở sẽ biến mất.

Chất siêu dẫn được dùng làm gì?

Rất cũng có thể có thể bạn đã mắc phải một chất siêu dẫn mà không nhận biết nó. Để tạo nên từ trường mạnh được dùng trong chụp cộng hưởng từ (MRI) và chụp cộng hưởng từ hạt nhân (NMRI), các máy sử dụng nam châm điện mạnh, như Mayo Clinic mô tả. Những nam châm điện mạnh mẽ này sẽ làm tan chảy các kim loại bình thường do sức nóng của điện trở dù chỉ là một chút. Tuy nhiên, vì chất siêu dẫn không có điện trở nên không sinh nhiệt, và nam châm điện cũng có thể có thể tạo nên từ trường cần thiết.

Các nam châm điện siêu dẫn tương tự cũng được sử dụng trong các đoàn tàu đệm từ (maglev), lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thực nghiệm và các phòng thí nghiệm máy gia tốc hạt năng lượng cao.

Thách thức đầu tiên đối với những nhà nghiên cứu ngày nay là “phát triển những chất liệu siêu dẫn ở điều kiện môi trường xung quanh, bởi vì ngày nay siêu dẫn chỉ hiện hữu ở nhiệt độ cực thấp hoặc ở áp suất rất cao”, Mehmet Dogan, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học California, Berkeley, cho biết.

Chất siêu dẫn được chia thành hai loại chính: Chất siêu dẫn nhiệt độ thấp (LTS), còn được gọi là chất siêu dẫn thông thường và chất siêu dẫn nhiệt chiều cao (HTS), hoặc chất siêu dẫn không thông thường.

Hầu hết các nghiên cứu lịch sử về hiện tượng siêu dẫn đều theo hướng của LTS, chính vì những chất siêu dẫn đó dễ khám phá và nghiên cứu hơn nhiều, và hầu như tất cả các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn đều liên quan đến LTS.

Bí quyết của nghiên cứu chất siêu dẫn là tìm ra một chất liệu cũng đều có thể hoạt động như 1 chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng. Cho đến nay, độ nóng siêu dẫn cao nhất đã đạt được với lưu huỳnh hyđrua cacbon có áp suất cực cao, đạt đến độ siêu dẫn ở 59 0 F (15 0 C, hay khoảng 288 0 K), nhưng cần 267 gigapascal áp suất để làm điều đó. Áp suất đó tương đương với bên trong của các hành tinh khổng lồ như Sao Mộc, điều ấy khiến nó không thực tế đối với các ứng dụng hàng ngày.

Các chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng sẽ cho phép truyền năng lượng điện mà khỏi bị thất thoát hoặc lãng phí, các đoàn tàu maglev hiệu quả hơn và đối với việc sử dụng công nghệ MRI rẻ hơn và thông dụng hơn. Các ứng dụng thực tế của chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng là vô hạn – các nhà vật lý chỉ cần tìm ra cách chất siêu dẫn hoạt động ở độ nóng phòng và chất liệu “Goldilocks” để cấp phép siêu dẫn có thể là gì.

Phát triển tàu đệm từ vốn được tính là một trong những mục đích chính của Trung Quốc, nhằm cải tiến hệ thống hạ tầng giao thông vận tải. Cụ thể, Bắc Kinh dự tính cho chào đời 9 tàu đệm từ cũng có thể che phủ ở một địa điểm vực rộng hơn 1.000 km.

Nguồn: https://tienphong.vn/tau-dem-tu-phi-nhanh-chong-mat-600-km-h-dung-cong-nghe-gi-post1359446.tpo Nguồn: https://tienphong.vn/tau-dem-tu-phi-nhanh-chong-mat-600-km-h-dung-cong-nghe-gi-post1359446.tpo

Tau sieu toc

Nội dung Tàu đệm từ phi nhanh chóng mặt 600 km/h dùng công nghệ gì? được tổng hợp sưu tầm biên tập bởi: techviewz.org. Mọi ý kiến vui lòng gửi Liên Hệ cho techviewz.org để điều chỉnh. techviewz.org tks.

Bài Viết Liên Quan


Bài Viết Khác

--