Hem

Supraledare

Ändra sidan Visa ditt intresse Ämne 150620, v3 - Status: normal.
Försteredaktör: lucipher

Svävande tåg, blixtsnabba datorer, välfungerande elbilar - allt är möjligt med supraledare. Ett material blir supraledande när inget elektriskt motstånd ges, detta är användbart till mycket.

Alias: suprafluid, suprafluiditet och supraledare

normal

När vissa material kyls ner tillräckligt mycket kan de få helt nya egenskaper. Plötsligt ger inte materialet längre något elektriskt motstånd. Energin flödar genom materialet utan att någonting förvandlas till värme eller ljus.

I vanliga kopparledningar studsar elektronerna mot ledarens atomer, och övergår till stora delar värme, därför förlorar man mycket energi på vägen. I en supraledare däremot beter sig elektronerna annorlunda. Där flödar dem helt friktionsfritt mot sitt mål, utan att stöta emot ledningens atomer, och ingen energi går till spillo.

För att ett material skall få kallas för supraledare måste den också ha en Meissnereffekt. Effekten uppstår när en magnet sätts på en supraledare. Magneten svävar då ovanpå, utan att röra sig, och den stannar där så länge materialet är supraledande. Detta för att magnetens fältlinjer blir allt mer sammanpressade ju närmare supraledaren den kommer. Tillslut är det så sammanpressade så den lyfter magneten.

Hur kallt måste det vara?

Det varierar från material till material. Forskningen går framåt. 1911 gjorde den holländske fysikern Heike Kammerling-Onnes experiment med låga temperaturer. Man visste redan tidigare att ämnen med hög temperatur hade ökad resistans, men hur var det då när temperaturen närmade sig 0K? (0K = absoluta nollpunkten = -273,15°C)
Man gjorde experiment med kvicksilver, för man ville ha en så ren metall som möjligt att arbeta med, så att man inte fick felaktiga resultat. Det visade sig att vid 4,2 K förlorade kvicksilvret all resistans. Den första supraledningen var skapad.

Under 1940-70 gjorde man stora framsteg inom forskningen. Man lyckades höja temperaturen till 23 K. De flesta påstod att man aldrig skulle komma över 30 K. 1986 visade det sig att de hade haft fel. Man lyckades då redan vid 35 K. Det större genombrottet skedde dock 1987 när man fick en supraledare vid hela 92 K. Tidigare hade man kylt ämnena med flytande helium, vilket var kostsamt. Nu när man kommit upp till 92 K gick det utmärkt att använda sig av flytande kväve istället, vilket är mycket mindre kostsamt.

Idag är det fortfarande mycket olönsamt att använda sig av supraledare i praktiken. Att ständigt fylla på med flytande kväve är både dyrt och onödigt jobbigt. Forskningen går dock vidare. Som sagt använde man gärna kvicksilver förr i tiden, det visade sig dock senare att det inte var särskilt bra med rena metaller, de kräver mycket kylning. Istället använder man sig av med legering av olika metaller och kopparoxid. Dessa är dock lite svåra att forma, men det sägs bli lättare i framtiden.

Varför är supraledare så bra?

Att få elektricitet att passera utan att försvagas är mer användbart än man kan tro. Faktum är att det skulle bli bland det största som hänt inom elektroniken. Världen skulle förändras en aning. Tack vare Meissnereffekten skulle man kunna göra svävande tåg. Sådana finns faktiskt redan, som går på magnetism. Dessa kan åka i höga hastigheter, utan att skakningar uppkommer, eftersom tåget inte har kontakt med marken. Just därför kan tågen också bli snabbare.

Man skulle kunna skapa mycket energisnåla produkter. Mobiltelefoner skulle inte kräva mycket ström alls, och elbilarna skulle för första gången bli ekonomisk verklighet eftersom ingen friktion ges, förloras heller ingen ström.

Kommunikationen kommer att förbättras radikalt, för att inte tala om datorerna. Dagens kretsar är relativt långsamma och strömslukande. Vissa spår att datorerna faktiskt skulle kunna bli miljoner gånger snabbare än idag. Den enda riktiga bromsen skulle vara ljusets hastighet. Man skulle också kunna föra data och el vidare i ledningar i en hastighet av ljusets. Det finns otroligt mycket nya produkter som skulle komma upp om supraledning i rumstemperatur skulle bli verklighet.

Jag tror det blir den största uppfinningen sedan man lärde sig kontrollera elektronen över huvudtaget. Vi kan inte ens drömma om vilka möjligheter det skulle ge. Jag tror att vår värld bokstavligen kommer att förändras. Kanske har jag fel, kanske inte. Hur som helst ligger det i framtiden. Ingen vet riktigt hur länge det kommer ta. Om man ser på trenden, så bör det vara verklighet inom 20-50 år.