¿Qué es un imán superconductor?
Un imán superconductor es un electroimán donde las bobinas están hechas de un superconductor tipo II. Puede crear fácilmente campos magnéticos constantes de 100,000 Oersted (8,000,000 Amperios por metro). Producen campos magnéticos más fuertes que los electromagnets estándar de núcleo de hierro y cuestan menos para operar.
Para comprender qué es un imán superconductor, es importante saber un poco sobre la superconductividad. Cuando ciertos metales y cerámicas se enfrían desde un rango de grados cerca de Absolute Zero, pierden su resistencia eléctrica. Esta temperatura se llama temperatura crítica (TC) y es diferente para cada material. Cuando no hay resistencia eléctrica, los electrones pueden deambular libremente por todo el material. El elemento puede contener grandes cantidades de corriente durante largos períodos de tiempo sin perder energía como calor. Esta capacidad de mantener una carga eléctrica extrema se llama superconductividad.
La mayoría de los metales tienen un tipo tejido de estructura atómica. Sus electrones se sostienen libremente, así queque pueden moverse fácilmente dentro y fuera del patrón tejido. A medida que los electrones se mueven, chocan con átomos y pierden energía en forma de calor. Los metales pueden calentar y realizar electricidad muy bien debido a esto. Es por eso que las ollas y sartenes y cosas como los hornos tostadores están construidos de metal.
En un superconductor, los electrones viajan en parejas y se mueven entre átomos, en lugar de chocar con ellos. A medida que un electrón cargado negativamente se mueve a través del tejido con átomos cargados positivamente, tira de esos átomos positivos. Se dibuja otro electrón hacia la resistencia y se combina con el electrón original. Se están liberando constantemente y se unen con otros electrones, pero con poca o ninguna resistencia. Por esta razón, no pierden calor y energía como el metal estándar.
Los superconductores tipo II son el tipo utilizado en las bobinas de un imán superconductor. Un superconduc tipo IITor alcanza TC a una temperatura más baja que los superconductores tipo I. Tienen una transición gradual de superconducción a su estado normal dentro de un campo magnético. Estas dos características les permiten realizar corrientes más altas que el tipo I.
Se puede usar un imán superconductor para la levitación magnética. En el efecto Meissner, se coloca un disco superconductor debajo de un imán y se enfría usando nitrógeno líquido. El superconductor está abierto a aceptar una carga porque se enfría, el imán induce una corriente y, por lo tanto, un campo magnético en el superconductor, y el imán comienza a flotar sobre ese campo.
La investigación está en proceso para usar un imán superconductor para un sistema de trenes levitantes. También se está considerando para hacer imanes pequeños pero potentes en uso para la resonancia magnética (MRI). Los planes a largo plazo incluyen descubrir materiales que pueden producir superconductividad sin congelar. Si se descubre este material, cambiará el futuro de muchos campos incioLuding de transporte y producción de energía.