纳米点可以解锁超导线的功率

 作者:辜箝笥     |      日期:2017-11-02 22:50:51
作者:Stu Hutson研究人员已经创造了下一代超导线,它可以在高温下高效运行,使悬浮列车等应用成为可能 20年来,研究人员致力于开发完美的高温超导线,以取代当今的铜基电网但现在看来,秘密就是制造有缺陷的秘密关键可以是将非导电纳米点定位在导线内的关键点处流过超导材料的电流几乎没有电阻,使得材料的导线能够非常有效地承载高电流负载然而,如此强大的电流会破坏自身,因为它会产生强烈的波动磁场美国田纳西州橡树岭国家实验室的研究人员通过在导线上以固定距离沉积10纳米宽的非导电的锆酸钡线,找到了一种以恰当的方式调节电流的方法减少这些波动 “高温超导材料的潜在应用非常重要,发现它们的人在宣布后的一年内获得了诺贝尔奖,”电线开发商之一Amit Goyal说 “但我们仍然没有对它们如何工作有实际的了解,因此在这些应用程序附近的任何地方都需要花费二十年的时间现在我们可能很快就会看到一些进展“由钇钡铜氧化物(YBCO)制成的电线将首先用于轻型和强大的旋转机械,如发电机和电机,Superpower公司材料研究负责人Venkat Selvamanickam说该公司与Oak Ridge达成的合同协议意味着它可能会首先拒绝使用该技术然而,Selvamanickam说,这些电线的“杀手级应用”将作为明天电网的基础设施基于铜线的典型现代电网可以以低于90%的效率传输电流基于高温超导线基础设施的网格效率可超过97% YBCO的专利持有人之一,美国政府能源部顾问保罗·格兰特说,目前,这一改变太小,不值得安装成本然而,高功耗的大片也开始成为当前电网的问题,因为在8月份表示在加拿大和美国的广泛停电2003年超导线材起到稳定建设电网结构,不仅传输电缆很大的作用格兰特说,作为变电站和其他维护设备的组成部分 “最终,这种变化将受到政府政策的影响,”他说 “所以现在的政治可能就是减缓技术发展速度”并不是说剩下的技术挑战是微不足道的橡树岭用于生产电线的方法只能以英寸而不是英里来测量长度有两种生产更长导线的技术,但目前还不清楚它们如何适应纳米点的包含此外,术语“高温”在某种程度上是用词不当这样的超导材料,在这种情况下YBCO,需要被冷却至约-200℃(常规超导体仅在接近绝对零度的温度下工作,更接近-273℃)这意味着沿着电线循环液氮的系统需要伴随任何安装幸运的是,液氮价格便宜,这意味着诸如悬浮列车的超导线材应用在经济上是可行的期刊参考:科学(第311卷,