Superdesempenho do nióbio em aplicações supercondutoras

Há muito tempo, as pessoas descobriram que as propriedades químicas de alguns materiais mudavam repentinamente e se tornavam "supercondutores" sem pouca resistência quando a temperatura chegava perto do zero absoluto. Essa estranha temperatura de desempenho "supercondutor" do material começou a ser chamada de temperatura crítica. Não é preciso dizer que a temperatura crítica de todos os tipos de materiais não é a mesma.

Como todos sabem, não é fácil obter temperaturas ultrabaixas e as pessoas pagam caro por isso. Quanto mais próximo do zero absoluto, maior a necessidade de pagar. Quanto ao material supercondutor, é claro que quanto mais alta for a temperatura crítica, melhor. Há muitos elementos com desempenho supercondutor, e o nióbio é um dos que apresentam as temperaturas críticas mais altas. A liga feita de nióbio tem uma temperatura crítica tão alta quanto a temperatura absoluta de 18,5 a 21 graus, que é o material supercondutor mais importante.

Certa vez, as pessoas fizeram um experimento em que aplicaram uma corrente elétrica a um anelde metal de nióbio que se resfriou até o estado supercondutor, depois o desconectaram e, em seguida, fecharam todo o instrumento e o mantiveram frio. Depois de dois anos e meio, quando ligaram o instrumento, descobriram que a corrente do anel de nióbio continuava a fluir, e a intensidade da corrente era quase exatamente a mesma que a recém-energizada!

Podemos ver que os materiais supercondutores quase não perdem corrente com o experimento. A eficiência da transmissão será bastante aprimorada com o uso de um cabo supercondutor, pois não haverá perda de energia por meio da corrente devido à ausência de resistência.

Alguém projetou um tipo de trem maglev de alta velocidade com uma roda magnética supercondutora, que fazia o trem inteiro flutuar na órbita de cerca de dez centímetros, de modo que não havia atrito entre o trem e o trilho e a resistência ao movimento era reduzida. A velocidade de um trem maglev que transporta cem pessoas pode chegar a mais de quinhentos quilômetros por hora com apenas cem cavalos de potência.

Quando um cinturão de 20 quilômetros de nióbio e estanho é enrolado em torno de um aro de 1,5 metro de diâmetro, o enrolamento pode produzir um campo magnético forte e estável para levantar um peso de 122 kg e deixá-lo suspenso nele. Se esse tipo de campo magnético puder ser usado em uma reação de fusão termonuclear e a poderosa reação de fusão termonuclear for controlada, será possível nos fornecer uma grande quantidade de energia barata e quase infinita.

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