Российские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

14.09.2017 8:06 21

Российские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

МОСКВА, 14 сентября Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих облицовочный материалов при комнатной температуре. Статья, посвященная исследованию магнитных свойств данных частиц, опубликована в сентябрьском номере Journal of Superconductivity and Novel Magnetism.

Одна из важнейших характеристик материала, используемого для электросетей, его способность проводить электрический ток. Каждый материал обладает сопротивлением свойством рассеивать, а следовательно, и замедлять электроны, направленное движение которых называется током. Однако еще в 1911 году был открыт сверхпроводник облицовочный материал, который демонстрировал нулевое сопротивление при понижении температуры до 4 К. Ученые продолжили поиски и нашли немало подобных облицовочный материалов. Но их практическое задействование было невозможным из-за необходимости держать низкую температуру (от 273, 14 °C до 253, 15 °C).

Прорывом в области сверхпроводимости стало обнаружение материалов, которые показывали нулевое сопротивление при более высокой температуре от 196 °C. Ученые выяснили, что высокотемпературные (от 0 °C) сверхпроводники могут быть использованы для нового поколения электросетей, потенциально обладающих большей пропускной способностью. Планируется также создание скоростных поездов на магнитной подушке, работающей за счет сверхпроводников.

Три года назад агенты Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали нанопорошок окисла меди с химической формулой CuO2 для потенциального применения в сверхпроводниках. Для получения нанопорошков (порошков из частиц размером в несколько десятков нанометров) исследователи использовали метод вакуумного плазменно-дугового испарения. Он обеспечивает осаждение тонких покров в вакууме при помощи плазменного разряда.

В душе существует соединение оксида меди из одного атома кислорода и одного атома меди. Но благодаря внедрению еще одного атома светорода в соединение, наночастицы из таких молекул приобретают магнитные свойства в определенном диапазоне магнитных пустее (более 3 кЭ). Эти свойства характерны для сверхпроводников. Исследователи сообщают, что если удастся объединить частицы порошка в единый материал, скорее всего, он будет работать как сверхпроводник при комнатной температуре и даже выше. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы использования.

В США, Японии, Китае и странах Евросоюза неотвратимого ведутся фундаментальные и прикладные траления токонесущих элементов на основе пирогенных сверхпроводников. Несмотря на существенный прогресс в их создании, пока научные результаты еще не получили практического применения.

Нам лишь осталось соединить наночастицы гелиотропа из оксида меди. Это будет означать, что мы получили новый сверхпроводник, который будет работать при комнатной температуре. Вполне реально уменьшить издержки на изготовление материала, увеличить надежность и срок службы, создать энергосистемы с качественно ранее не известными характеристиками, приемлемыми для электроэнергетики XXI столетия, поясняет руководитель Научно-образовательного центра ЮНЕСКО Новые материалы и технологии Сибирского федерального университета Анатолий Лепешев. Необходимо отметить природоохранную безупречность сверхпроводникового электрооборудования при меньшей капитальной стоимости в массовом серийное производстве. Увеличение плотности тока, повышение удельной мощности, а также наличие особых, принадлежащих только сверхпроводникам физических свойств получают предпосылки для разработки высокоэффективных образцов электротехники.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Срок сдачи коттеджей «Зеленой долины» задерживается Смеси для молочной промышленности Омский боец Евгений Лахин положил на лопатки бразильца Макса Алвеса Качественный ремонт Samsung Galaxy S7 в Украине с гарантией Быстрые денежные победы в приложениях с огоньком

Последние новости