Dây siêu dẫn là gì?

Một vật liệu siêu dẫn là một vật liệu, dưới một nhiệt độ rất thấp nhất định, không có điện trở điện.Một dây siêu dẫn, sau đó, là một chiều dài của dây được làm từ các vật liệu siêu dẫn.Mặc dù hầu hết các dây được làm từ kim loại linh hoạt, một số vật liệu tốt nhất cho chất siêu dẫn là giòn, vì vậy chúng phải được đóng gói ở dạng bột thành một ống để sử dụng.Dây siêu dẫn rất hữu ích vì nó cho phép mật độ dòng điện cao hơn dây truyền thống.Tuy nhiên, giống như các chất siêu dẫn khác, dây siêu dẫn đòi hỏi nhiệt độ rất thấp để hoạt động và quá trình làm lạnh có thể khá tốn kém. Mật độ dòng điện cao là một trong những cân nhắc chính trong thiết kế mạch và rất quan trọng trong việc thiết kế các chip tích hợp nhỏ cho di độngcác thiết bị điện tử.Mật độ hiện tại có thể được mô tả đơn giản là mật độ của điện tích chảy qua vật liệu dẫn.Hầu hết các loại dây dẫn, vì điện trở, giải phóng rất nhiều nhiệt ở mật độ hiện tại đặc biệt cao.Mặt khác, dây siêu dẫn không có điện trở, vì vậy giải phóng nhiệt dư thừa không phải là vấn đề.Tuy nhiên, dây siêu dẫn có thể tạo ra mức độ hiện tại cao đến mức chúng tạo ra một từ trường có thể có tác động nghiêm trọng đến tính siêu dẫn. Một trong những thách thức lớn của việc thực hiện thành công các dây siêu dẫn là nhu cầu về nhiệt độ cực thấp.Các vật liệu siêu dẫn bị mất độ siêu dẫn của chúng và bắt đầu có điện trở trên một nhiệt độ ngưỡng nhất định, do đó, điều cần thiết là các vật liệu phải được giữ dưới nhiệt độ đó.Nhiều loại dây siêu dẫn phải được giữ ở nhiệt độ dưới 30 kelvin (-406 deg; f), đòi hỏi phải sử dụng helium lỏng hoặc nitơ lỏng.Một số loại chất siêu dẫn, trong một hiện tượng được gọi là siêu dẫn nhiệt độ cao, có thể hoạt động ở nhiệt độ cao tới 125 Kelvin (-235 deg; F).Làm mát các vật liệu siêu dẫn như vậy, mặc dù vẫn không phải là một nhiệm vụ đơn giản, ít tốn kém hơn so với việc quản lý nhiệt độ cực thấp cần thiết cho người khác..Nhiều vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao khá giòn, vì vậy việc phát triển chúng thành các dây linh hoạt điển hình là không hợp lý.Nó thường là cần thiết để lấp đầy một ống bằng một dạng bột của vật liệu siêu dẫn.Trong nhiều trường hợp, bột được bao bọc trong một số dạng kim loại, được làm nóng và nén thành một dây rộng, phẳng.Dây siêu dẫn như vậy thiếu tính linh hoạt của dây truyền thống nhưng dù sao cũng có thể khá hữu ích.