Física

Pode haver falhas na teoria do supercondutor

Pode haver falhas na teoria do supercondutor

Supercondutividade é o estado quântico de um material no qual nenhuma resistência é apresentada ao fluxo de corrente. A principal teoria por trás dessa propriedade é que, conforme um material é colocado nesse estado, o supercondutor consome energia zero e a armazena por um longo tempo como um campo magnético aprisionado (TFM). As torradeiras absorvem grandes quantidades de energia elétrica e, por meio da resistência dos fios de metal internos, convertem-na em calor. Isso é semelhante ao funcionamento dos supercondutores, mas exatamente o oposto. Os supercondutores não oferecem absolutamente nenhuma resistência à corrente e, por isso, armazenam campos magnéticos internos.

Um novo estudo realizado por físicos da Universidade de Houston é o primeiro a concluir achando que contradiz diretamente a teoria anterior no que diz respeito à física da supercondutividade, conhecida como modelo de estado crítico de Bean. Parte das limitações dos supercondutores atualmente é que, para usá-los em aplicações práticas, os materiais frequentemente precisam ser super-resfriados e grandes quantidades de energia magnética precisam ser aplicadas. Essas novas descobertas sugerem que pode haver propriedades para a supercondutividade que são atualmente desconhecidas e levarão a aplicações mais práticas da tecnologia.

Os campos magnéticos aprisionados, ou TFMs, são a principal força motriz por trás do uso de supercondutores. Se você viu vídeos de um objeto aparentemente flutuando e se movendo, o tempo todo travado no lugar, isso é o resultado de supercondutividade e campos magnéticos aprisionados. Embora a física por trás de tal evento seja incrivelmente legal, é preciso muita energia para criar um campo magnético interno para supercondutores, portanto, é inaplicável ao uso geral e prático de acordo com phys.org.

[Fonte da imagem: Wikimedia]

O modelo atual, o modelo de Bean, sugere que à medida que os campos magnéticos são aplicados a um supercondutor, seria necessário 3,2 vezes mais potência de entrada como o TFM produziria. Essa transferência de energia era considerada constante e estável, consumindo tempo e quantidades significativas de energia. Isso obviamente faz com que os TFMs não sejam úteis na indústria moderna, mas uma nova pesquisa descobriu que a transferência de energia na verdade não é estável, mas sim que salta muito rápido em resposta a picos menores. A melhor parte sobre isso é que os físicos foram capazes de controlar esses surtos e alcançar uma eficiência de 1: 1 na transferência de energia TFM de supercondutividade.

Portanto, se você chegou até aqui neste artigo incrivelmente complexo, pode estar se perguntando qual é a importância disso. Você provavelmente sabe que ímãs são usados ​​em motores e geradores, e aumentar a potência capaz de ser armazenada em um ímã pode significar muito para as relações entre tamanho e saída dos motores modernos. Se você pegasse um motor com uma saída de torque determinado e substituísse todos os ímãs internos por TFMs, veria um Aumento de 3,2 vezes no torque no mesmo volume. Da mesma forma, produzir a mesma quantidade de torque que um motor magnético regular pode ser realizado em 10 vezes menos espaço, comparativamente. Isso significa motores menores com saídas mais altas e pode revolucionar as aplicações magnéticas na eletrônica moderna.

A nova capacidade de criar TFMs em supercondutores significa que o custo foi reduzido significativamente e, por meio de pesquisas adicionais, o mundo poderá ver as aplicações práticas dessa ciência muito em breve.

[Fonte da imagem: Wikimedia]

O engraçado é que os físicos por trás da descoberta sabem que suas descobertas melhorarão drasticamente uma ampla gama de dispositivos magnéticos, mas não sabem por que ou como isso funciona. Eles descobriram este novo fenômeno que pode revolucionar as aplicações supercondutoras modernas, mas não têm ideia do escopo ou dos meios pelos quais o que descobriram funciona. Se você gosta de física e quer tentar entender mais sobre essa nova pesquisa, leia o artigo científico sobre o assunto aqui.

VEJA TAMBÉM: Supercondutividade: The Dawn of Maglev


Assista o vídeo: Dicas de Ciência - O QUE É UM SUPERCONDUTOR (Dezembro 2021).