超伝導の実用化が凄いことになる?今からが楽しみな凄い技術について!
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超伝導は金属や化合物をもの凄く冷やすと電気抵抗が無ったり磁石に反発する現象です!

超電導と書かれることもありますがアレは理化学研究所の誤表記の可能性があるという事ですが分野によっては言葉を使い分けている場合もあるという事なので細かい違いは無いです!

この技術を安定させることが出来れば日本の技術も大したものです。

という事で紹介します!

この記事の内容
超伝導とは?

超伝導の応用について

超電導とは?

詳しい仕組みは私では理解不能です!↓のウィキペディアに色々書いてあるのでご覧になってください!

BCS理論

超伝導はいくつか性質がありますがここでは4つ書きます!

なぜかと言うと他に関してはよくわからないからです!スイマセン!

完全導電性

電気抵抗ゼロになる性質ですね。超伝導の一番有名な性質でしょう。

↑にもの凄く冷やすと書きましたが温度は-269度!

1911年に水銀が超伝導になりました…

良く発見できたなと思いましたが理論自体は元々あったようです。

この温度にするために液体ヘリウムを使うのですが液体ヘリウムの温度は-269度!

ほぼ絶対零度(-273.15)!

確かに凄い事ですがもの凄い大変です。

という事で研究をつづけた結果もうちょっと高い温度でも超伝導状態になる事が分かりました!

1986年に164ケルビン=-109.15度!

まだ低いのですがかなり頑張っていると言えるでしょう。

ちなみに超伝導を調べていると温度がケルビンなので分かりづらいですが273.15を引けば我々が使っている温度に変換できます。

条件付きではありますが2020年には10月14日には287.7ケルビン=15度!

ほぼ常温ですがその条件と言うのは高い圧力!その圧力は267ギガパスカル!

意味不明な圧力ですが現在温度はこんな感じです

室温超伝導

室温超伝導は超電導状態になる温度が300ケルビン=26.85度くらいの物です。

まあ現在は全然無理なんですけど…

↑の15度は圧力が凄すぎてなかな使えません。

実現出来たらかなり凄いですがのんびりと待ちましょう。

マイスナー効果

マイスナー効果とは超伝導になった物質に磁石を近づけると磁石から出てくる磁力線を押し出してしまう性質です。

そうすると磁石に反発するようになります。

磁石っぽくなるんですね!

なぜそうなるかは私ではわかりません!

ピン止め効果

アイキャッチ画像

この図の黒い部分は超伝導状態の何かです。

この図の赤い部分は普通の状態の何かです(磁石にくっつくヤツ)。

この物質を磁石に浮かべると超伝導状態の何かのおかげでマイスナー効果が発生し磁石から離れようとします。

しかし赤い何かは普通の物質なので磁石に吸い寄せられます。

すると離れようとして浮かぶのですが、赤い何かが磁石に捕まっているので浮かんだ状態を保ったまま磁石の磁力に捕まり空中に浮かぶのです!

ピン止め効果

↑こんな感じになります、ウィキペディアから写真をかりました!

ちなみに全ての超伝導となった物質がこうなるわけではありません。

第一種超伝導

第二種超伝導

がありピン止め効果が発生するのは第二種の方です!

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超電導の応用

MRI

MRIでは強力な磁力が必要になるため普通磁石ではダメです。

という事で超伝導を使った電磁石を使います。

 

↓はまだ未実装ですがとても重要になると思います。

SMES

SMES とは,超電導コイルに磁気エネルギーを貯蔵する超電導エネルギー貯蔵( Superconducting Magnetic Energy Storage)のことである。          一般社団法人電気学会より引用

らしいです。

原理については私では意味不明なので一般社団法人電気学会さんのページを張っておくのでご確認お願いします…↓

用語解説 第11回テーマ: SMES

リニアモーターカー

浮いて時速約500㎞で走るハイテク新幹線ですね。

コチラも強力な磁場を発生させるために超伝導が使用されています。

個人的に実用化が非常に楽しみなのですが色々問題が…

電気配線

現在の電線や家の中の配線に電気を流すと電気抵抗でどうしても電気が熱に変わって無駄が発生します。

それを超伝導の電線に変更すれば無駄が一気に減るのです!

とは言え今の電線を変えるのはかなり大変だと思うので施設内だけとか家の中の配線だとかを徐々に変えていく形になるのでしょうか?

実は工場内の配線に関しては検証実験を行っている企業がございます↓

世界初、民間プラントに三相同軸超電導ケーブルを敷設

国立研究法人新エネルギー・産業技術総合開発機構さんのページをご覧ください。

コレに無線給電を組み合わせれば…

核融合

強い磁場を発生させる必要があるのでそこで超伝導が使われています!

とは言っても実現化はまだされていないのですが…

超伝導電線と組み合わせれば電力問題解決にかなり役立つと思うので日本企業には是非頑張って欲しいと思います!

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超伝導でした!

考えは昔からありますが実用事態はまだそんなに進んでいません。

技術開発の大変さがよくわかります…

超伝導になる温度がカギになるかと思いますが日本の技術者が頑張ってくれるでしょう。

気長に待つのです。

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