Qu'est-ce qu'un fil supraconducteur?
Un matériau supraconducteur est celui qui, en dessous d'une certaine température à très basse température, n'a pas de résistance électrique. Un fil supraconducteur est donc une longueur de fil fabriqué à partir de matériaux supraconducteurs. Bien que la plupart des fils soient fabriqués à partir de métaux flexibles, certains des meilleurs matériaux pour les supraconducteurs sont cassants, ils doivent donc être emballés sous forme de poudre en tube pour être utilisés. Le fil supraconducteur est utile car il permet une densité de courant plus élevée que les fils traditionnels. Tout comme les autres supraconducteurs, cependant, le fil supraconducteur nécessite des températures très basses pour fonctionner, et le processus de réfrigération peut être assez cher.
La densité de courant élevée est l'une des principales considérations de la conception de circuits et est très importante dans la conception de petites puces intégrées pour les appareils électroniques portables. La densité de courant peut être simplement décrite comme la densité de la charge électrique traversant un matériau conducteur. La plupart des types de conducteurs, en raison de la résistance électrique, reLocation beaucoup de chaleur à des densités de courant particulièrement élevées. Le fil supraconducteur, en revanche, n'a pas de résistance électrique, donc la libération d'une chaleur excessive n'est pas un problème. Le fil supraconducteur peut cependant générer des niveaux de densité de courant si élevés qu'ils génèrent un champ magnétique qui peut avoir un effet délétère sur la supraconductivité.
L'un des principaux défis de la mise en œuvre avec succès des fils supraconducteurs est la nécessité de températures extrêmement basses. Les matériaux superconducteurs perdent leur supraconductivité et commencent à avoir une résistance électrique au-dessus d'une certaine température de seuil, il est donc essentiel que les matériaux soient maintenus en dessous de cette température. De nombreux types de fil supraconducteur doivent être conservés à des températures bien en dessous de 30 Kelvin (-406 ° F), nécessitant l'utilisation d'hélium liquide ou d'azote liquide. Certains types de supraconducteurs, dans un phénomène appelé "HigLa supraconductivité de la température H, "peut fonctionner à des températures aussi élevées que 125 Kelvin (-235 ° F). refroidir ces matériaux supraconducteurs, mais toujours pas une tâche simple, est moins coûteux que la gestion des températures extrêmement basses nécessaires par d'autres.
Il est malheureusement assez difficile de transformer de nombreuses formes de supraconducteurs, en particulier les supraconducteurs à haute température, en fil supraconducteur. De nombreux matériaux supraconducteurs à haute température sont assez cassants, donc les développer en fils flexibles typiques n'est pas plausible. Il est souvent nécessaire de remplir un tube avec une forme de poudre du matériau supraconducteur. Dans de nombreux cas, la poudre est enfermée sous une forme de métal, chauffée et comprimée en un fil plat et plat. Un tel fil supraconducteur n'a pas la flexibilité du fil traditionnel mais peut être très utile néanmoins.