15/10/2020 - Sie entwerfen einen neuen Supraleiter, der die Elektrizität ohne Widerstand oder Wärmeerzeugung führen kann

Menéame

Ein Team von Ingenieuren aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein superkabel für Rollen entwickelt, die Magnetfelder enthalten. Die Wissenschaftler haben lange Zeit nach Wegen gesucht, um die Fusion als unerschöpfliche, kohlenstofffreie Energiequelle zu nutzen. In den letzten Jahren hat die innovative Technologie Hochtemperatur-Superleiter (HTS) erzeugt eine neue Vision, um praktische Fusionsenergie zu erreichen. Dieser Ansatz, bekannt als High-Camping-Weg in Richtung Fusion, zielt darauf ab, Fusion in kompakten Geräten auf einer kürzeren Zeitskala und mit geringeren Kosten als alternative Ansätze zu erzeugen.

Eine entscheidende technische Herausforderung bei der Verwirklichung dieser Vision bestand jedoch darin, dass die HTS-Superleiter in die Entwicklung neuer Hochleistungs-Superleiter-Magnete integriert werden, die höhere Magnetfelder ermöglichen als frühere Magnetgenerationen und für die Begrenzung und Kontrolle von Plasmareaktionen von grundlegender Bedeutung sind.

Die Ergebnisse dieser Untersuchung wurden am 7. Oktober in der Zeitschrift Superconductor Science and Technology und schließen daraus, dass dieser Supraleiter Strom ohne Widerstand und ohne Wärmeerzeugung leitet und dass er unter extremen mechanischen, elektrischen und thermischen Bedingungen nicht abgebaut wird.

Ein Supraleiter namens VIPER

Mit der Marke VIPER (ein Akronym, das Vakuumdruck durchtränkt, isoliert, teilweise transponiert, extrudiert und laminiert) besteht aus dünnen Stahlbändern, die kommerziell mit HTS-Verbindung (itrio-Barium-Kupferoxid) beschichtet sind, die in einer Reihe von Kupfer- und Stahlkomponenten verpackt sind, um das Kabel zu bilden. Kryogenes Kältemittel wie superkritisches Helium kann leicht durch das Kabel fließen, um Wärme zu entfernen und das Kabel auch unter schwierigen Bedingungen kalt zu halten.

"Einer unserer Fortschritte war es, einen Weg zu finden, um das HTS-Band in das Kabel zu schweißen und es effektiv in eine monolithische Struktur zu verwandeln, in der alles warm verbunden ist," sagt Sorbom. VIPER kann jedoch auch in Drehungen und Drehungen geformt werden, indem sie zusammen "fast jede Art von Geometrie" erstellt, fügt es hinzu. Dadurch wird das Kabel zu einem idealen Baumaterial, um in Rollen zu wickeln, die magnetische Felder mit enormer Kraft erzeugen und enthalten können, wie zum Beispiel solche, die für wesentlich kleinere Schmelzvorrichtungen als die derzeit vorgesehenen Nettoenergiefusionsvorrichtungen erforderlich sind.

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Article: Massachusetts Institute of Technology

Foto:Jose Estrada/PSFC

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