Τι είναι ένα υπεραγωγικό σύρμα;

Ένα υπεραγωγικό υλικό είναι αυτό που, κάτω από μια ορισμένη πολύ χαμηλή θερμοκρασία, δεν έχει ηλεκτρική αντίσταση.Ένα υπεραγωγικό σύρμα, λοιπόν, είναι ένα μήκος καλωδίου από υπεραγωγικά υλικά.Ενώ τα περισσότερα καλώδια είναι κατασκευασμένα από εύκαμπτα μέταλλα, μερικά από τα καλύτερα υλικά για τους υπεραγωγούς είναι εύθραυστα, οπότε πρέπει να συσκευάζονται σε μορφή σκόνης σε ένα σωλήνα για να χρησιμοποιηθούν.Το Superconding Wire είναι χρήσιμο επειδή επιτρέπει υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος από τα παραδοσιακά καλώδια.Ακριβώς όπως και άλλοι υπεραγωγοί, ωστόσο, το υπεραγωγικό σύρμα απαιτεί πολύ χαμηλές θερμοκρασίες για να λειτουργήσει και η διαδικασία ψύξης μπορεί να είναι αρκετά δαπανηρή.

Η υψηλή πυκνότητα ρεύματος είναι μία από τις σημαντικότερες εκτιμήσεις του σχεδιασμού κυκλωμάτων και είναι εξαιρετικά σημαντικό για το σχεδιασμό μικρών ολοκληρωμένων τσιπ για φορητέςηλεκτρονικές συσκευές.Η πυκνότητα ρεύματος μπορεί απλώς να περιγραφεί ως η πυκνότητα του ηλεκτρικού φορτίου που ρέει μέσω ενός αγώγιμου υλικού.Οι περισσότεροι τύποι αγωγών, λόγω της ηλεκτρικής αντίστασης, απελευθερώνουν μεγάλη θερμότητα σε ιδιαίτερα υψηλές πυκνότητες ρεύματος.Το Superconding Wire, από την άλλη πλευρά, δεν έχει ηλεκτρική αντίσταση, οπότε η απελευθέρωση της υπερβολικής θερμότητας δεν αποτελεί πρόβλημα.Τα υπεραγωγικά υλικά χάνουν την υπεραγωγιμότητά τους και αρχίζουν να έχουν ηλεκτρική αντίσταση πάνω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία κατωφλίου, οπότε είναι σημαντικό τα υλικά να διατηρούνται κάτω από αυτή τη θερμοκρασία.Πολλοί τύποι καλωδίων υπεραγώγισης πρέπει να διατηρούνται σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από 30 kelvin (-406 deg, f), απαιτώντας τη χρήση υγρού ήλιου ή υγρού αζώτου.Μερικοί τύποι υπεραγωγών, σε ένα φαινόμενο γνωστό ως υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας, μπορούν να λειτουργήσουν σε θερμοκρασίες τόσο υψηλές όσο 125 Kelvin (-235 deg, F).Η ψύξη τέτοιων υπεραγωγικών υλικών, αν και εξακολουθεί να μην είναι απλό έργο, είναι λιγότερο δαπανηρή από τη διαχείριση των εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών που απαιτούνται από τους άλλους. "Είναι, δυστυχώς, αρκετά δύσκολο να μετατραπεί πολλές μορφές υπεραγωγών, ιδιαίτερα υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας, σε υπεραγωγικό σύρμα.Πολλά υλικά υπεραγωγικής υψηλής θερμοκρασίας είναι αρκετά εύθραυστα, οπότε η ανάπτυξη τους σε τυπικά ευέλικτα καλώδια δεν είναι εύλογη.Είναι συχνά απαραίτητο να γεμίσετε έναν σωλήνα με μορφή σκόνης του υπεραγωγικού υλικού.Σε πολλές περιπτώσεις, η σκόνη περικλείεται σε κάποια μορφή μετάλλου, θερμαίνεται και συμπιέζεται σε ένα ευρύ, επίπεδο σύρμα.Αυτό το υπεραγωγικό σύρμα στερείται της ευελιξίας του παραδοσιακού καλωδίου, αλλά μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη παρ 'όλα αυτά.