La physique

Il peut y avoir des failles dans la théorie des supraconducteurs

Il peut y avoir des failles dans la théorie des supraconducteurs

La supraconductivité est l'état quantique d'un matériau auquel aucune résistance n'est présentée au flux de courant. La théorie principale derrière cette propriété est que lorsqu'un matériau est mis dans cet état, le supraconducteur ne consomme aucune énergie et la stocke pendant très longtemps sous forme de champ magnétique piégé (TFM). Les grille-pain absorbent de grandes quantités d'énergie électrique et, grâce à la résistance des brins métalliques à l'intérieur, la convertissent en chaleur. Ceci est similaire au fonctionnement des supraconducteurs, mais exactement le contraire. Les supraconducteurs n'offrent absolument aucune résistance au courant, et de ce fait, ils stockent des champs magnétiques internes.

Une nouvelle étude menée par des physiciens de l'Université de Houston est la première à conclure une découverte qui contredit directement la théorie précédente en ce qui concerne la physique de la supraconductivité, connue sous le nom de modèle d'état critique de Bean. Une partie des limitations des supraconducteurs actuellement est que pour les utiliser dans des applications pratiques, les matériaux doivent souvent être surfondus et de grandes quantités d'énergie magnétique doivent être appliquées. Ces nouvelles découvertes suggèrent qu'il peut y avoir des propriétés de la supraconductivité qui sont actuellement inconnues et conduiront à des applications plus pratiques de la technologie.

Les champs magnétiques piégés, ou TFM, sont la principale force motrice derrière l'utilisation de supraconducteurs. Si vous avez vu des vidéos d'un objet apparemment flottant et en mouvement, tout en étant verrouillé en place, c'est le résultat de la supraconductivité et des champs magnétiques piégés. Bien que la physique derrière un tel événement soit incroyablement cool, il faut beaucoup d'énergie pour créer un champ magnétique piégé interne aux supraconducteurs, il est donc autrement inapplicable à une utilisation générale et pratique selon phys.org.

[Source de l'image: Wikimédia]

Le modèle actuel, le modèle de Bean, suggère que lorsque les champs magnétiques sont appliqués à un supraconducteur, il faudrait 3,2 fois plus de puissance d'entrée comme le TFM sortirait. Ce transfert d'énergie était auparavant supposé constant et régulier, prenant du temps et des quantités importantes d'énergie. Cela rend évidemment les TFM inutiles dans l'industrie moderne, mais de nouvelles recherches ont montré que le transfert d'énergie n'est en fait pas régulier, mais plutôt qu'il saute très rapidement en réponse à des surtensions mineures. La meilleure partie à ce sujet est que les physiciens ont pu contrôler ces surtensions et atteindre une efficacité de 1: 1 dans le transfert d'énergie TFM de supraconductivité.

Donc, si vous êtes arrivé jusqu'ici dans cet article incroyablement complexe, vous vous demandez peut-être quelle en est la signification. Vous savez probablement que les aimants sont utilisés dans les moteurs et les générateurs, et augmenter la puissance pouvant être stockée dans un aimant pourrait signifier beaucoup pour les rapports taille / sortie des moteurs modernes. Si vous preniez un moteur avec une sortie de couple donné et que vous remplaçiez tous les aimants à l'intérieur par des TFM, alors vous verriez un 3,2 fois plus de couple dans le même volume. De même, produire la même quantité de couple qu'un moteur magnétique ordinaire pourrait être accompli en 10 fois moins d'espace, relativement. Cela signifie des moteurs plus petits avec des sorties plus élevées, et cela pourrait révolutionner les applications magnétiques dans l'électronique moderne.

La nouvelle capacité de créer des TFM dans les supraconducteurs signifie que le coût a été considérablement réduit et, grâce à de nouvelles recherches, le monde pourrait voir très bientôt des applications pratiques de cette science.

[Source de l'image: Wikimédia]

Voici la chose amusante, les physiciens derrière la découverte savent que leurs découvertes amélioreront considérablement un large éventail de dispositifs magnétiques, mais ils ne savent pas pourquoi ni comment cela fonctionne. Ils ont découvert ce nouveau phénomène qui pourrait révolutionner les applications modernes des supraconducteurs, mais ils n'ont aucune idée de la portée ou des moyens par lesquels ce qu'ils ont découvert fonctionne. Si la physique est votre truc et que vous voulez essayer de mieux comprendre cette nouvelle recherche, vous pouvez lire l'article scientifique sur le sujet ici.

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