Fisika

Mungkin Ada Cacat dalam Teori Superkonduktor

Mungkin Ada Cacat dalam Teori Superkonduktor

Superkonduktivitas adalah keadaan kuantum material di mana tidak ada hambatan yang disajikan untuk aliran arus. Teori utama di balik properti ini adalah bahwa ketika suatu material dimasukkan ke dalam keadaan ini, superkonduktor mengkonsumsi energi nol dan menyimpannya untuk waktu yang sangat lama sebagai medan magnet yang terperangkap (TFM). Pemanggang roti mengambil banyak energi listrik, dan melalui hambatan untaian logam di dalamnya, mengubahnya menjadi panas. Ini mirip dengan cara kerja superkonduktor, tetapi justru sebaliknya. Superkonduktor sama sekali tidak menawarkan resistansi terhadap arus, dan karena itu mereka menyimpan medan magnet internal.

Sebuah studi baru oleh fisikawan di University of Houston adalah yang pertama menyimpulkan temuan yang secara langsung bertentangan dengan teori sebelumnya dalam hal fisika superkonduktivitas, yang dikenal sebagai model keadaan kritis Bean. Bagian dari keterbatasan superkonduktor saat ini adalah bahwa untuk menggunakannya dalam aplikasi praktis, bahan sering kali perlu didinginkan super dan energi magnet dalam jumlah besar perlu diterapkan. Temuan baru ini menunjukkan bahwa mungkin ada sifat superkonduktivitas yang saat ini tidak diketahui dan akan mengarah pada aplikasi teknologi yang lebih praktis.

Medan magnet yang terperangkap, atau TFM, adalah kekuatan pendorong utama di balik penggunaan superkonduktor. Jika Anda telah melihat video dari suatu objek yang tampak mengambang dan bergerak, namun terkunci di tempatnya, ini adalah hasil dari superkonduktivitas dan medan magnet yang terperangkap. Sementara fisika di balik peristiwa semacam itu sangat keren, dibutuhkan banyak energi untuk membuat medan magnet yang terperangkap di dalam superkonduktor, sehingga tidak dapat diterapkan secara umum, penggunaan praktis menurut phys.org.

[Sumber Gambar: Wikimedia]

Model saat ini, model Bean, menunjukkan bahwa medan magnet diterapkan pada superkonduktor, itu akan memakan waktu 3,2 kali lebih banyak daya input seperti yang akan dihasilkan TFM. Transfer energi ini sebelumnya diasumsikan konstan dan stabil, memakan waktu dan energi dalam jumlah besar. Hal ini jelas membuat TFM tidak berguna dalam industri modern, tetapi penelitian baru menemukan bahwa transfer energi ternyata tidak stabil, tetapi justru melonjak sangat cepat sebagai respons terhadap lonjakan kecil. Bagian terbaiknya adalah fisikawan mampu mengendalikan lonjakan ini dan mencapai efisiensi 1: 1 dalam transfer energi TFM superkonduktivitas.

Jadi, jika Anda sudah sampai sejauh ini dalam artikel yang sangat kompleks ini, Anda mungkin bertanya-tanya apa pentingnya hal ini. Anda mungkin tahu bahwa magnet digunakan pada motor dan generator, dan meningkatkan daya yang mampu disimpan dalam magnet bisa sangat berarti bagi rasio ukuran terhadap keluaran untuk motor modern. Jika Anda mengambil motor dengan output torsi tertentu, dan mengganti semua magnet di dalamnya dengan TFM, maka Anda akan melihat 3,2 kali peningkatan torsi dalam volume yang sama. Demikian juga, menghasilkan jumlah torsi yang sama dengan motor magnet biasa dapat dilakukan 10 kali lebih sedikit ruang, relatif. Ini berarti motor yang lebih kecil dengan output yang lebih tinggi, dan dapat merevolusi aplikasi magnetik dalam elektronik modern.

Kemampuan baru untuk membuat TFM dalam superkonduktor berarti biayanya telah diturunkan secara signifikan, dan melalui penelitian lebih lanjut dunia dapat segera melihat aplikasi praktis dari ilmu ini.

[Sumber Gambar: Wikimedia]

Lucunya, para fisikawan di balik penemuan itu tahu bahwa temuan mereka akan secara drastis meningkatkan beragam perangkat magnet, tetapi mereka tidak tahu mengapa atau bagaimana cara kerjanya. Mereka telah menemukan fenomena baru ini yang mungkin merevolusi aplikasi superkonduktor modern namun mereka tidak tahu ruang lingkup atau cara apa yang mereka temukan berfungsi. Jika fisika adalah keahlian Anda dan Anda ingin mencoba dan memahami lebih lanjut tentang penelitian baru ini, Anda dapat membaca makalah ilmiah tentang topik tersebut di sini.

LIHAT JUGA: Superkonduktivitas: Fajar Maglev

Tonton videonya: Listrik Dinamis bagian 2 (November 2020).