Aplicações da Supercondutividade - O skate voador da Lexus

Mostrando postagens com marcador magnetic field. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador magnetic field. Mostrar todas as postagens

segunda-feira, 15 de fevereiro de 2016

Equipe chinesa faz descoberta inesperada sobre fusão (Chinese team makes unexpected fusion breakthrough)





A corrida pela fusão nuclear sustentável parece ter feito grandes progressos, depois que um grupo de pesquisa chinês disse ter mantido por mais de um minuto um gás de plasma superaquecido em 49,99 milhões de graus C.



Pesquisadores do Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) disseram que foram capazes de aquecer o gás quase três vezes a temperatura no núcleo do Sol, e mantê-lo lá por 102 segundos.
O experimento envolveu o uso de um reator em forma de anel no Instituto de Ciências Físicas em Hefei, China, para aquecer e controlar gás hidrogênio a temperaturas extremas, e mantê-lo no lugar longe das paredes do anel usando ímãs supercondutores de alta potência.
     Fazer isso é extremamente difícil, e as experiências anteriores só conseguiram, no máximo, mantê-lo por menos de um minuto. A equipe chinesa foi capaz, ao que parece, de demonstrar novas técnicas para aumentar esse tempo de forma significativa, e espera-se aumentar ainda mais esse registro por um fator de 10 nos próximos anos.
     Em si mesmo, o processo demonstrado pela equipe não gera energia, mas é considerado uma peça técnica fundamental no quebra-cabeça. A fusão nuclear envolve o uso de grandes quantidades de energia para sua criação e para manter a reação por tempo suficiente de modo a obter mais energia do que aquela gasta no início. Fazer isso exige controlar o plasma de hidrogênio, que é o objetivo da equipe chinesa.
     As implicações da fusão nuclear são extraordinárias. O objetivo final é uma nova forma de energia limpa, barata e sustentável, que não requer o uso de elementos extremamente raros. Em teoria, isso representaria uma fuga da dependência de combustíveis fósseis e de velhas tecnologias de fissão nuclear, mais perigosas e sujas.




Cientistas do Instituto Max Planck usaram sua máquina para aquecer hidrogênio a 100 milhões °C por um curto período. STEFAN SAUER/AFP/Getty Images



O avanço chinês vem menos de uma semana depois de uma equipe do Instituto Max Planck aquecer hidrogênio a temperaturas ainda mais intensas - até 100 milhões °C -, mas por períodos de tempo muito mais curtos. O governo alemão tem dedicado mais de £ 1 bilhão para a busca da fusão nuclear, mesmo quando o objetivo final é visto a décadas de distância.
     Em termos de temperatura bruta, 50 milhões °C é uma mera brisa suave. A temperatura mais quente feita pelo homem - e, até onde sabemos, o ponto mais quente do universo - chegou a 5,5 trilhões °C, e foi criado em 2012 dentro do Large Hadron Collider. O experimento foi suficiente para esmagar partículas e criar o plasma quark-glúon, uma forma exótica de matéria que existia imediatamente após o Big Bang.
     De acordo com o South China Morning Post, a equipe chinesa no EAST disse que seu novo recorde está abaixo dos seus próprios objetivos, que é manter uma temperatura de cerca de 100 milhões °C por 1.000 segundos. Fazer isso seria um feito extraordinário, embora ainda deixasse a humanidade muitos anos longe de uma solução comercialmente viável da fusão.
     Felizmente, existe colaboração internacional - caótica, mas real - no domínio da fusão, bem como a concorrência: a China é um membro do projeto Reator Termonuclear Experimental Internacional, atualmente em construção na França, que visa produzir um reator capaz de gerar 500 megawatts de fusão por 400 segundos.



sábado, 22 de fevereiro de 2014

Supercondutividade é ligada e desligada com magnetismo (magnetic domains reveals spatially inhomogeneous superconductivity)


Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/02/2014


Fonte:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=supercondutividade-ligada-desligada-magnetismo&id=010115140218&ebol=sim#.UwkPj86aegZ 




http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=supercondutividade-ligada-desligada-magnetismo&id=010115140218&ebol=sim#.UwkPj86aegZ

Dependendo da orientação do campo magnético (H), a onda de densidade de spins (setas vermelhas e cinzas) pode se mover em direções diferentes, modulando a supercondutividade. [Imagem: Simon Gerber/PaulScherrer Institute]



Chave magnética para a supercondutividade


A supercondutividade e os campos magnéticos normalmente são vistos como rivais - campos magnéticos muito fortes destroem o estado supercondutor. Isso pelo que se sabia até agora. Um novo estado supercondutor que acaba de ser descoberto na verdade só surge quando o material é submetido a um forte campo magnético externo. Desta forma, a supercondutividade do material pode ser controlada - ligada e desligada - alterando a direção do campo magnético.

O material - uma liga complexa de cério, cobalto e índio (CeCoIn5) - é supercondutor a temperaturas muito baixas, mas tem sua supercondutividade destruída quando submetido a um campo magnético de 12 Tesla. O que se descobriu agora é que, antes que isso ocorra, surge um segundo estado supercondutor, o que significa que passam a coexistir dois estados supercondutores diferentes no mesmo material.

Simon Gerber e seus colegas do Instituto PaulScherrer, na Suíça, verificaram que o magnetismo faz emergir uma ordem antiferromagnética adicional, isto é, uma parte dos momentos magnéticos - pense neles como ímãs elementares - no material aponta num sentido, enquanto o restante aponta no sentido oposto. A interpretação mais provável para isso é que um novo estado quântico deve estar associado a esta ordem magnética.

“O comportamento observado no material é completamente inesperado e certamente não é um efeito puramente magnético,” explica o professor Michel Kenzelmann, líder da equipe. “Esta é uma clara indicação de que, neste material, o novo estado supercondutor ocorre junto com a onda de densidade de spin, o que também é esperado com base nos argumentos de simetria.”

Embora o novo estado ocorra em condições muito específicas e difíceis de obter, a possibilidade de controlar diretamente estados quânticos - sejam eles quais forem - pode ser importante no campo dos computadores quânticos.

“Ainda que esse material em particular provavelmente não será usado por causa das baixas temperaturas e fortes campos magnéticos necessários, nossos experimentos mostram com o que este tipo de controle pode se parecer,” disse Simon Gerber.


Bibliografia:

Switching of magnetic domains reveals spatially inhomogeneoussuperconductivity. Simon Gerber, Marek Bartkowiak, Jorge L. Gavilano, Eric Ressouche, Nikola Egetenmeyer, Christof Niedermayer, Andrea D. Bianchi, Roman Movshovich, Eric D. Bauer, Joe D. Thompson, Michel Kenzelmann. Nature Physics, Vol.: Published online DOI: 10.1038/nphys2833.

Entre em contato

Nome

E-mail *

Mensagem *

Supercondutividade ao seu alcance (clique na imagem)

Supercondutividade ao seu alcance (clique na imagem)
Nosso canal no YouTube!

Elementos supercondutores (clique na imagem)

Elementos supercondutores (clique na imagem)
Supercondutores à pressão ambiente e sobre altas pressões

Evolução da temperatura crítica (clique na imagem)

Heike Kamerlingh Onnes’s Discovery of Superconductivity

Heike Kamerlingh Onnes’s  Discovery of Superconductivity
Clique na imagem para acessar o artigo da Scientific American!

Room-Temperature Superconductivity

Room-Temperature  Superconductivity
Livro gratuito, clique na imagem para acessar!

O trem flutuante brasileiro!