40 esempi di materiali superconduttori

Materiali superconduttori

Il materiali superconduttori Sono quelli che, in determinate condizioni, hanno la capacità di condurre corrente elettrica senza alcuna resistenza o perdita di energia. Per esempio: Mercurio, Litio, Titanio, Cadmio.

La resistenza di un superconduttore, a differenza di quanto avviene in autisti come oro e argento, scende bruscamente a zero quando il materiale si raffredda al di sotto del suo temperatura Critico: una corrente elettrica che scorre in una spirale di filo superconduttore può circolare indefinitamente senza alimentazione.

Scoperta della superconduttività

La superconduttività è un fenomeno legato alla meccanica quantistica ed è stato scoperto nel 1911 dallo scienziato olandese Heike Kamerlingh Onnes, che osservò che la resistenza elettrica del mercurio scompariva quando veniva raffreddato a una temperatura di 4 Kelvin (-269°C).

La superconduttività si verifica normalmente a basse temperature, sebbene per un conduttore possa funzionare come un superconduttore, è inoltre necessario che non venga superato un campo di corrente o magnetico critici.

I primi superconduttori scoperti operavano a temperature critiche di circa 250 °C sotto zero. Negli anni '80 furono scoperti superconduttori ad alta temperatura, che avevano una temperatura critica di circa 179 ° C sotto lo zero. Questo ha reso lo studio di materiali e ha anche aperto la porta all'esistenza di superconduttori a temperatura ambiente.

Classificazione dei materiali superconduttori

Se un debole campo magnetico esterno viene applicato a un superconduttore, lo respinge. Quando il campo magnetico è alto, il materiale non è più superconduttore. Questo campo critico impedisce a un materiale di essere superconduttore.

Un'ulteriore classificazione che viene fatta riguardo a questi conduttori è quella che li divide in base alla loro capacità di schermare completamente un campo magnetico esterno. I superconduttori di tipo I impediscono completamente la penetrazione di campi magnetici esterni, mentre i superconduttori I superconduttori di tipo II sono imperfetti nel senso che consentono al campo magnetico di penetrare nei loro dentro.

Usi e applicazioni dei materiali superconduttori

Finora, l'utilità principale dei superconduttori è la produzione di campi magnetici molto forti senza perdita di energia. Pertanto, hanno applicazioni in medicina, nella costruzione di acceleratori di particelle e nel controllo di reattori nucleari, tra le altre cose. Lo sviluppo dei superconduttori consente inoltre di avanzare di più nello studio dei computer più veloci e con maggiore memoria, treni a levitazione magnetica ad alta velocità e possibilità di creare energia elettrica Più efficiente.

Inoltre, i superconduttori sono utilizzati nei laboratori di fisico per scopi di ricerca, ad esempio negli studi di risonanza magnetica nucleare e microscopia elettronica ad alta risoluzione.

Metodi per ottenere materiali superconduttori

L'ottenimento di materiali superconduttori è subordinato, per il momento, al raggiungimento di temperature estremamente basso, motivo per cui vengono solitamente utilizzati elementi come l'elio o l'azoto liquido.

Esempi di materiali superconduttori