Как да използваме свръхпроводимостта на фулерените
Статия от Алексей Кирилов
Извинявам се веднага, че обясних очевидните неща ... това ще бъде малко по-последователно, но направено заради онези, които видяха физиката за последно в училище (в ковчег и бели чехли, „последната камбана“ е тя тържествено погребение). Съдейки по някои от идеите на сайта, това е малко задължително.:) (Лично аз чета физика според нуждите ... Аз съм студент:)
Ще се опитам да направя кратко: Свръхпроводимостта на фулерените е открита преди десет години. (Фулерените са "големи" въглеродни молекули, класическият фулерен е "футболна топка", направена от въглеродни атоми - C60; има топки, тръби, къдрици от различен тип, обикновени сажди, сажди - всички.) Tc (критична температура над които свръхпроводник губи свойства) тях (117 K или -156 по Целзий за C60) - много дори вдъхновява радост и обещава да се увеличи с намаляване на молекулата.
В същото време решетъчната якост на такива наносфери и нанотръби също е повече, отколкото на ниво, всеки знае за решетъчната якост на диаманта (същия въглерод), силата на повечето фулерени е много, много пъти по-висока (има без дефекти - свободни места, размествания и др. глупости, които толкова развалят шума дори при най-силните решетки).
Малко лирично отклонение: какво представлява свръхпроводниковата батерия? Свръхпроводников пръстен, в който се задвижва нечовешки ток. Токът в такъв пръстен се върти завинаги (докато пръстенът не бъде разрушен), създавайки чудовищно магнитно поле отвън, в което в крайна сметка се съхранява енергия. Когато е необходимо - с помощта на специално устройство (токов проводник) те унищожават свръхпроводимостта на малка площ, поставят колкото ток искат. Когато се наложи, го унищожиха, взеха го. Удобно, красиво, около XXI век. (или сега да кажем „XXII“?:)
Защо това не важи? Проблеми: големи механични натоварвания, големи магнитни полета отвън (и големи бързи промени в тях, което също не е радост), трудността с токови проводници за високи токове, сложността на материалите (не е евтина), изискването за ниски температури. Последният проблем не е проблем за големи инсталации. Останалите са тихо, но се решават. Тоест те се разрешават, но бавно.
Ние разглеждаме този въглерод. Фантастична (по каквато и да е мярка) издръжливост. Впечатляваща (в бъдеще) евтиност. Оттук и заключението: батериите трябва да бъдат изградени на фулерени (просто, нали?:) Не, това не е идея, а идея - по-нататък:).
Естествено, създаването на свръхпроводящ пръстен от получените днес фулерени е невъзможно: те са силни сами по себе си, но как да "блокират" тези топчета и тръбни участъци, без да губят механични свойства (и по пътя на свръхпроводимостта, неговият механизъм е фонон и в композитната структура всички наведнъж ще бъдат различни)?