Что то по поводу энергосбережения в последнее время нешуточно зашевелились..

Гаролд написал(а):

Что то по поводу энергосбережения в последнее время нешуточно зашевелились

я лет 8 назад видел сюжет про свехпроводящий кабель (наш), там как раз его преимущества насчет плотности тока были.

чем нравится америка, что она бухает огромные деньги в очень перспективные проекты, так же и зап. европа делает, мы же не всегда так поступаем, особенно тема с автовазом просто "убила".

Insider написал(а):

причем здесь автоваз?

я думаю 30 млрд, которые дали в помощь автовазу, можно было бы направить на более перспективные проекты для страны

Siron,

House2008 написал(а):

Собственно КПД передачи тока по сверхпроводящему кабелю равен 100%, но некоторая мощность требуется на работу системы охлаждения его до температуры жидкого азота.

Siron, да вроде придумали,исследуют т.н."горячую" сверхпроводимость, только применение пока невозможно в промышленном масштабе, производство вещества пока  очень дорого и есть некоторые физические ограничения...
Если погуглить "горячая сверхпроводимость" то статеек много можно найти.

http://poznaisebya.org/goryachaya-sverh … minka.html

Дальневосточная инженерная группа находится в шаге от создания сверхпроводящего кабеля, пригодного для промышленного применения. Новый сверхпроводник будет работать при комнатной температуре без какого либо охлаждения. Он не боится сильного магнитного поля, выдерживает механические нагрузки и дёшев в серийном производстве.
Так называемые высокотемпературные сверхпроводники, обычно сделанные на основе медных окисей, проводят электричество без сопротивления при температурах вблизи точки кипения азота: минус 196 градусов по Цельсию. Считается, что это не столь уж низкие значения, если учесть, что обычные сверхпроводники требуют намного более сильного охлаждения.

Изощренность ума исследователей всего мира в опытах с окисью меди не знает границ, но выйти за пределы холодного азота не так-то просто.

К примеру, Эмит Гойял (Amit Goyal) и его коллеги из американской национальной лаборатории в Окридже (Oak Ridge National Laboratory), чтобы создать прототип массового сверхпроводящего силового кабеля взяли иттрий-барий-медный оксид (YBCO) и "намазали" его тонким слоем на полосу обычного гибкого металла. Затем взорвали порошковую смесь цирконата бария и YBCO при помощи лазерного луча, при этом полученный пар тонким слоем осадили на металлическую полоску. Это придало проводу прочность и гибкость.

Но главное усовершенствование: сверхпроводниковый материал авторы заполнили мириадами квантовых точек (нанокристалликов) цирконата бария — словно изюмом тесто.

Однако, дороговатая “булочка” получается… Но, американцы полагают, что стали на шаг ближе к практическому применению сверхпроводящих кабелей в промышленности и на транспорте.

Для изготовления сверхпроводника дальневосточники не используют взрывы, лазеры, сверхтонкие пленки, они не уходят в область наноразмеров – изделие выполнимо в условиях средней заводской лаборатории.

В нем используется купроксная поверхность и медная (а не меднокислая) основа сверхпроводника. Всё отличие - в способе получения поверхностного покрытия на медном стержне и в способе его сочетания с другими слоями проводника.

Примененная ими комбинация распространенных металлов и их окислов на первый взгляд не имеет практического смысла, поэтому до сих пор и не привлекала внимание специалистов. Но оказалось, что это сочетание и есть изюминка сверхпроводимости при комнатной температуре.

При испытаниях некондиционного образца получен вполне зримый и впечатляющий результат (см. график испытаний некондиционного образца).



 
Некондиционный, т.е. фактически бракованный образец использовался в силу того, что технология создания равномерного сверхпроводящего слоя на момент испытаний еще не отработана.


Вследствие неравномерной толщины сверхпроводящего слоя ток, достигнув критических величин, “пробил” его и “вышел” за пределы коридора, где электроны не встречали сопротивления.

 
Однако стремление сопротивления к нулю при комнатной температуре при увеличении силы тока, это само по себе неординарное явление, и оно, наверное, уже способно вызвать к себе огромный интерес.

Почему использовался некондиционный проводник?

Исследователи понадеялись на собственные резервы - примерно также, как их соседка по региону, Северная Корея, полагается на идеи Чу Чхе (опора на собственные силы)….

Выбранная стратегия оказалась несостоятельной – собственные возможности и финансовые средства закончились быстрее, чем ожидалось, и до того как был достигнут окончательный результат.



Дальнейшие опыты должны выявить диапазон тока, при котором сопротивление окончательно исчезнет, а режим сверхпроводимости будет устойчивым – диапазон тока сверхпроводимости.
 
Сегодня у исследователе самая насущная задача – найти достойных партнеров для продолжения разработки. По расчетам, при правильной организации работ, ожидаемые результаты будут получены в течение 6-12 месяцев.

При этом, изобретатели видят, насколько реален и близок последний шаг для достижения “голубой мечты” физиков - сверхпроводимости при комнатной температуре.

А то, что результаты окажутся положительными, а исследовательский коллектив станет первым, кто осуществит эту заветную мечту, сомнений нет

http://www.inauka.ru/blogs/article62144.html

Достигнутое экспериментально при охлаждении до температур жидкого азота состояние вещества с отсутствием электрического сопротивления – сверхпроводимость (СП) вызывает всплеск надежд на отыскание подобных состояний при комнатных и даже более высоких температурах («горячая» СП). Нет нужды долго говорить о преимуществах «горячей» СП – в идеале рассеивание электроэнергии может составить лишь несколько процентов от нынешнего уровня. Вот почему эксперименты со СП по эмоциональному накалу можно сравнить с поисками «Священного Грааля» или философского камня. Не избежал искушения поиска новых СП и автор, много лет занимавшийся изучением тонких углеродных пленок.
По современным представлениям СП обусловлена «связыванием» отдельных электронов в пары через цепочку атомов кристаллической решетки. Электроны как бы постоянно дергают за цепочку, согласуя свое движение с напарником. При этом пара электронов движется в кристаллической решетке как единое целое и не рассеивает своей энергии. Чем выше частота обменов «рывками», тем сильнее электроны связаны в пары и тем выше температура разрушения СП состояния. Замечено, что «частота рывков» выше у материалов с высокой температурой плавления, таких как углерод, обладающий также большим разнообразием химических и структурных модификаций.
Состояние «горячей» СП реализуется в атомных ядрах, а также в таких экзотических объектах, как нейтронные звезды. Однако есть основания полагать, что за проводимость некоторых углеродных конденсатов также ответственна «горячая» СП.
При изучении проводящих свойств углеродных пленок, полученных распылением графита в электронной дуге, (С.Г.Лебедев, С.В.Топалов, Краткие сообщения по физике ФИАН, №11-12, с.57, 1994), а также методом осаждения углерода из газовой фазы (chemical vapour deposition CVD) наблюдался скачок сопротивления на несколько порядков величины при некотором «критическом токе» (см. Рис.1). При комнатной температуре «Критический ток» менялся в пределах 5-500 милиампер в зависимости от типа конденсата и условий отжига образцов. С понижением температуры величина «критического тока» увеличивалась. Состояние низкого сопротивления затем полностью восстанавливалось так, что образцы можно было использовать многократных переключений. Время переключения составляет 1-2 наносекунды, что полностью исключает «тепловой» механизм переключения. Для сравнения у традиционных бытовых выключателей- автоматов, которые все мы привыкли видеть на электрическом щитке возле наших квартир, составляет миллисекунды, что в миллионы раз дольше времени переключения «углеродного» аналога. Столь высокое быстродействие позволяет значительно снизить опасность поражения электрическим током и пожароопасность в электрических сетях.
Вторая интересная особенность углеродных пленок – появление на контактах постоянного напряжения при облучении пленок радиоволнами, т.е. детектирование СВЧ - излучения. Причем величина постоянного напряжения на детекторе экспоненциально уменьшалась с увеличением температуры образца и обращалась в ноль при ~370 градусах Цельсия (см. Рис.2, взятый из статьи S.G.Lebedev, Nucl. Instr. Meth., v. A521, p. 22, 2004;). С вариантом статьи можно ознакомиться также на сайте электронных препринтов http://arxiv.org/ftp/cond-mat/papers/0509/0509535.pdf.
Наблюдаемое поведение очень напоминает СП при комнатной температуре или даже выше! Только СП фаза в виде редких и мелких гранул распределена в объеме обычного проводника (П), поэтому образец обладает конечным сопротивлением. При критических токах высокая проводимость в СП гранулах исчезает и сопротивление резко скачком «прыгает» в несколько сотен тысяч раз. Что касается «диодного» эффекта, то он объясняется захватом энергии излучения при «склеивании» отдельных электронов в пары на СП–П границах. Получается, что сотни лет люди пользовались углеродными материалами, не подозревая, что их высокая проводимость вызвана присутствием СП фазы, которую нужно греть, чтобы разрушить! Что и говорить – идея безумная. Вопрос в том, достаточно ли она безумна, чтобы оказаться верной?
Измерения доли СП фазы в углеродных пленках проводилась в Лаборатории сверхпроводимости и магнетизма Лейпцигского университета, Германия (S.G.Lebedev, Nucl. Instr. Meth., v. A521, p. 22, 2004), а также в Хьюстонском центре сверхпроводимости, США. Измерения показали, что если СП фаза и есть, то ее меньше 0,05% от полного объема образца. Известны случаи «поверхностной» СП, когда ее доля не превышала 0,01%. Измерения доли СП – фазы основаны на измерении магнетизации образца. У СП образца должен наблюдаться отрицательный (Мейсснеровский) диамагнетизм. Чем больше его величина, тем выше доля СП – фазы в образце. В гранулярной структуре пленок отдельные цепочки джозефсоновских контактов могут обладать как отрицательным (Мейсснеровским), так и положительным (пара-) магнитным моментом. Причем парамагнетизм в этом случае обусловлен не примесями, а динамикой СП – токов. При измерении суммарного магнетизма образца в СКВИД – магнетометре отдельные элементарные положительные и отрицательные магнитные моменты суммируются. Результирующая магнетизация образца может оказаться не только слабо отрицательной, но даже положительной. Что же там впереди?
Вне зависимости от объяснения рассмотренные особенности поведения углеродных пленок можно использовать для создания электронных ограничителей тока, и детекторов СВЧ излучения (С.Г.Лебедев, Патент РФ № 2212735, 2003г.) В настоящее время проверяется возможность увеличения критических токов до 100 А и более для создания бытовых электронных ограничителей тока. Проект представлен на конкурс «русских инноваций» и вышел во второй тур.