اولین اتومبیل ابررسانای جهان

مترجم: Hamidreza Abbasi

مرجع:Sumitomo Electric Industries

برای اولین بار سومیتومو الکتریک با استفاده از یک موتور ابررسانای کوچک موفقیت به حرکت درآوردن یک اتومبیل مسافربری شد. قدرت موتور در حدود 30کیلووات و گشتاور آن N.M120 است. با استفاده از این موتور توانایی ایجاد گشتاور بیشتر و فضای موتور کاهش می‌یابد و در مجموع راندمان انرژی بالاتری ایجاد می‌کند.

هدف از تولید نمونه اولیه:

ابررسانایی الکتریسیته را با مقاومت تقریبا" صفر از خود عبور می‌دهد. این بدان معناست که چگالی جریان بالایی قابل انتقال است و از این جهت توجه بسیاری را به عنوان یک فناوری جدید جهت بهینه سازی انرژی به خود اختصاص داده است.

سومیتومو الکتریک، تحقیقات در کاربردهای عملی از تکنولوژی ابررسانا دما بالا برای حوزه های مختلف صنعت را انجام می‌دهد، و در حال توسعه یک سیم ابررسانا مبتنی بر بیسموت است که بالاترین سطح جریان بحرانی را در جهان داراست. با استفاده از این پیشرفت سومیتومو الکتریک در پروژه‌های مختلف مربوط به تکنولوژی ابررسانا شرکت می‌کند، مانند: تست اطمینان[1] کابل‌های ابررسانای دما بالا در ایالات متحده و پروژه دانشگاه صنعتی ژاپن در توسعه موتورهای ابررسانا در نیروی‌ محرکه کشتی‌ها.

یکی از کاربردهای امکان‌پذیر و عملی ابررسانای دما بالا استفاده آن در موتور خودروهای الکتریکی است. با قصد اثبات امکان استفاده از ابررسانایی در موتور خودرو و معرفی آن به صورت گسترده در صنایع و جامعه، سومیتومو الکتریک اولین اتومبیل الکتریکی با استفاده از تکنولوژی جامع ابررسانای دما بالا را نمونه سازی کرد.

---

[1] Demonstration Test

 

---

 

ویژگی‌های اتومبیل ابررسانا:

یک موتور خودروی الکتریکی استاندارد از کویل‌هایی با سیم‌های مسی ساخته شده است. از آنجایی که با ایجاد مقاومت الکتریکی به سادگی گرم می‌شود، این سیم تنها مقدار محدودی از جریان را انتقال می‌دهد. که این بدان معنی است که برای تولید گشتاور بزرگ با مشکل مواجه می‌شویم. از سوی دیگر ابررسانا الکتریسیته را با مقاومت صفر عبور می‌دهد که می‌توان مقدار جریان بزرگی را بدون تلفات عبور داد. با استفاده از کویل‌های ابررسانا خودرو می‌تواند گشتاورهای مداوم ایجاد کند و انرژی باتری را با راندمان بالایی مصرف کند. بنابراین در مقایسه با یک ماشین الکتریکی استاندارد به صرفه‌جویی در انرژی کمک بسزایی می‌کند. ویژگی‌های ساختار یک موتور ابررسانای معمول را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید:

تولیدات آینده:

هدف سومیتومو الکتریک بهبود بیشتر عملکرد سیم‌های ابررسانای دمالا بالایش است و تحقیق را بر روی کاربرد موتورهای ابررسانا در وسایل نقلیه بزرگ مانند کامیون و اتوبوس ادامه خواهد داد.

مترجم: حمیدرضا عباسی

مرجع:Sumitomo Electric Industries

جابجایی اشیاء بدون تماس در حالت شناور

همانطور که توضیح داده شد اگر ابررساناها تا دمای بحرانی سرد شوند، بر فراز یک آهن ربای دایمی شناور می‌مانند، درست مثل اینکه بر روی یک بالشتک نامریی قرار دارند. اصول کار ابررساناها این گونه است که فاصله بین آن‌ها و آهنرباها همواره پایدار و ثابت می‌ماند. این ویژگی اجازه می‌دهد تا موقیعت دهی و جابجایی اشیای شناور، بدون فناوری‌های کنترلی و همچنین بدون اصطکاک انجام پذیرد. شرکت فستو به عنوان یکی از اولین تامین کنندگان اتوماسیون، به این فناوری توجه خاص و ویژه ای داشته و دارد.

توسعه‌ و فناوری‌های جدید سیستم‌ها:

پتانسیل اولیه این فناوری در سال 2013 توسط شرکت فستو ارایه گردید و در همان سال نیز یک تحیق در رابطه با کاربرد این فناوری در صنعت اتوماسیون توسط فستو انجام شد. سه سوپرا موشن جدید فستو، نقل و انتقال بدون تماس و جابجایی اشیای شناور را نشان می‌دهد. در تمامی جهت‌ها و موقعیت‌ها، حتی در فضاهای کاملا عایق ابررساناها در این دستگاه‌ها، با کمک یک کمپرسور برقی تا دمای ثابت 93 درجه کلوین (^c180-) سرد می‌شوند.

تاریخچه ساخت ابررسانا

پژوهش برای برسی تغییر مقاومت الکتریکی اجسام در دماهای پائین برای نخسین بار توسط دانشمند اسکاتلندی جیمز دئور[1] در اواسط قرن نوزدهم آغاز شد. در سال 1864، دو دانشمند لهستانی به نامهای زیگموند روبلوفسکی[2] و کارل اولزفسکی[3] که روشی برای مایع ساختن اکسیژن و نیتروژن، یافته بودند، به برسی خواص فیزیکی عناصر و از جمله  مقاومت الکتریکی در دماهای خیلی کم ادامه دادند و پیش بینی نمودند مقاومت الکتریکی در دماهای کم به شدت کاهش می یابد. روبلوفسکی و اولزفسکی نتایج فعالیت خود را در سال 1880 منتشر ساختند. بعد از آن دئور و فلمینگ[4] نیز پیش بینی خود را مبنی بر الکترومغناطیس شدن کامل فلزات خالص در دمای صفر مطلق بیان داشتند. البته دئور بعدها تئوری خود را اصلاح و اعلام داشت مقاومت اینگونه فلزات در دمای مورد اشاره به صفر نمی‌رسد اما مقدار بسیار کمی خواهد بود. والتر نرست[5] نیز با بیان قانون سوم ترمودینامیک بیان داشت که صفر مطلق دست نیافتنی است. کارل لیند[6] و ویلیام همپسون[7] آلمانی در همین زمانها روش خنک سازی و مایع ساختن گازها با افزایش فشار را به ثبت رساندند.

---

[1] James Dewar

[2] Zygmunt Florenty Wroblewski

[3] Karol Olszewski

[4] John Ambrose Fleming

[5] Walther Hermann Nerst

[6] Carl von Linde

[7] William Hampson

سرانجام قطارمغناطیسی در ایران به کجا ختم شده؟

تمامی اخبار مربوط به پروژه قطار مغناطیسی را به ترتیب تاریخ قرار داده شده:

1.        مشهد، ایرنا،‪٢٦/٠١/٨٦

تفاهمنامه پروژه قطار سریع‌السیر مشهد- تهران، شنبه شب در پایان جلسه شورای اداری این استان با حضور "پرویز داوودی" معاون اول رییس جمهوری در محل نمایشگاه بین‌المللی مشهد، منعقد شد.

استاندار خراسان رضوی در مراسم انعقاد این تفاهم نامه‌ها در سخنانی گفت:تفاهمنامه پروژه قطار سریع‌السیر مشهد تهران بین نمایندگان شرکت "شلگل" آلمان و وزارت راه و ترابری منعقد شد.
"محمدجواد محمدی زاده" افزود: برای اجرای پروژه یاد شده، ریلی تحت عنوان "مگ لیز" که همان حرکت معناطیسی ریل است، به کار گرفته می‌شود.

وی گفت: با اجرای این پروژه، قطار با سرعت 500 کیلومتر در ساعت مسیر مشهد به تهران را ظرف مدت 2/5 تا 3 ساعت می‌پیماید و میزان سرمایه گذاری در اجرای آن شش میلیارد و هفتصد میلیون یورو با روش BOS است. وی اضافه کرد:باز پرداخت این سرمایه گذاری حداقل 15 و حداکثر 25 ساله است و پیش‌بینی می‌شود با اجرای این پروژه، قطار سریع‌السیر مشهد تهران قابلیت جابجایی 10 میلیون مسافر را در سال داشته باشد.

2.       خبرآنلاین

زمان انتشار ۱۹:۲۴   ۱۳۸۸/۳/۱۰

حرف و‌حدیث‌های قطار ۱۲‌میلیارد یورویی تهران- مشهد

صنعت - با وجود ادعای مسوولان طرح ایجاد قطار مغناطیسی تهران - مشهد همچنان در دست‌انداز قرار دارد.

دی‌بوراید‌ منیزیم(MgB2)

در اوایل سال 2001 گروه آکیمیتسو[1] در ژاپن کشف کردند که همگذاری کردن ترکیب دی‌بوراید منیزیم مدت‌ها پیش از این غیر قابل درک بوده، ابررسانای 40 درجه کلوین است. پس از آن کشف، مرکز تحقیقات فناوری فوق پیشرفته امریکا[2] شروع به ساخت سیمی از این ترکیب کرده به طوری که بالاترین راندمان و کم‌ترین هزینه را داشته باشد. این مواد اساسا در دماهای کمتر از 25 درجه کلوین به کار می‌روند. بالاتر از حدود 25 کلوین نه چگالی جریان و نه مانع میدان بحرانی بالایی در استفاده از MgB₂  وجود دارد. این سیم می‌تواند یک رقیب واقعی برای سیم‌های مبتنی برLTS یا BSCCO که در کاربردهای دما پایین(25 کلوین) استفاده می‌شود شود. خصوصیت دیگر آن اینکه حالت گذرا نسبتا تند به نظر می‌رسد که بیشتر شبیه LTS است تا HTS. بنابراین ویژگی‌های برجسته و حالت ماندگار در مگنت‌ها، MgB₂ را پتانسیلی برای ساخت مگنت‌ ابررسانا درNMR یا MRI  امکانپذیر ساخت. یکی دیگر از خصوصیات MgB₂ این است که هزینه‌ی مواد خام هر دو آنها یعنی بور(B)و منیزیم(Mg) پایین هستند و انتظار می‌رود ابررسانا تجاری چندین بار کمتر از ابررسانای بر پایه نیبیوم[3] باشد. مرکز تحقیقات فناوری فوق پیشرفته امریکا فرآیند CTFF[4]برای ساخت پودر بر مبنای متالوژی (روش متالوژی پودر) سیم ابررسانای دی‌بوراید‌ منیزیم توسعه و به ثبت رسانیده.

---

[1] Akimitsu

[2] Hyper Tech Research (USA)

[3] Nb-based

[4] Continuous Tube Forming and Filling