Niobio superlaidumas

Jau seniai buvo atrasta, kad nuleidus temperatūrą iki beveik absoliutaus nulio, kai kurių medžiagų cheminės savybės staiga pasikeičia ir jos tampa „superlaidininkais“, beveik neturinčiais pasipriešinimo. Temperatūra, kurioje medžiaga pradeda turėti šią keistą „superlaidumo“ savybę, vadinama kritine temperatūra. Savaime suprantama, įvairių medžiagų kritinė temperatūra skiriasi.
Svarbu suvokti, kad itin žemą temperatūrą nėra lengva pasiekti, o žmonės už jas moka didžiulę kainą; kuo arčiau absoliutaus nulio, tuo didesnę kainą turime mokėti. Taigi mūsų reikalavimas superlaidžioms medžiagoms, žinoma, yra kuo aukštesnė kritinė temperatūra, tuo geriau.
Yra daug elementų, turinčių superlaidžių savybių, o niobio kritinė temperatūra yra viena aukščiausių. O niobio lydinys, kritinė temperatūra iki absoliučios 18,5–21 laipsnio temperatūros, šiuo metu yra svarbiausios superlaidžios medžiagos.
Žmonės kažkada atliko tokį eksperimentą: šalta iki superlaidžios metalinio niobio žiedo būsenos, praleidžia srovę ir atjungia srovę, o tada uždarė visas prietaisų rinkinys, kad išlaikytų žemą temperatūrą. Po dvejų su puse metų žmonės atidaro instrumentą ir nustatė, kad niobio žiedas srovėje vis dar teka, o srovės stiprumas ir tiesiog įtampa beveik lygiai tokia pati!

Iš šio eksperimento buvo aišku, kad superlaidžios medžiagos beveik nepraranda srovės. Jei energijos perdavimui bus naudojami superlaidūs kabeliai, energijos perdavimo efektyvumas labai padidės, nes jis neturi pasipriešinimo ir srovei praeinant nebus energijos nuostolių.
Kažkas sukonstravo greitaeigį magnetinės levitacijos traukinį, kurio ratų dalyse sumontuoti superlaidūs magnetai, kad visas traukinys galėtų plūduriuoti bėgių keliu apie dešimt centimetrų. Tokiu būdu tarp traukinio ir bėgių kelio nebeliks trinties, sumažės pasipriešinimas progresui. Šimto keleivių talpos maglev traukinys gali pasiekti daugiau nei penkis šimtus kilometrų per valandą greitį, turėdamas tik šimtą arklio galių.
Dvidešimties kilometrų ilgio niobio-alavo juosta, apvyniota aplink pusantro metro skersmens rato ratlankį, apvijos gali sukurti stiprų ir stabilų magnetinį lauką, pakankamai stiprų, kad galėtų pakelti šimto dvidešimties svorį. -du kilogramus ir priversti jį levituoti magnetinio lauko erdvėje. Jei šis magnetinis laukas būtų panaudotas termobranduolinės sintezės reakcijoje, siekiant suvaldyti galingą termobranduolinės sintezės reakciją, būtų įmanoma aprūpinti mus dideliu kiekiu beveik begalės pigios elektros.
Žmonės buvo sukūrę nuolatinės srovės generatorių iš niobio-titano superlaidžios medžiagos. Jis turi daug privalumų, tokių kaip mažas dydis, lengvas svoris, maža kaina ir generuoja šimtą kartų daugiau elektros energijos, palyginti su įprastu tokio pat dydžio generatoriumi.