초전도 와이어 란?

초전도 물질은 매우 낮은 온도에서 전기 저항이없는 물질입니다. 초전도 와이어는 초전도 재료로 만들어진 길이의 와이어이다. 대부분의 와이어는 연성 금속으로 만들어 지지만 초전도체를위한 최고의 재료 중 일부는 부서지기 쉬우므로 사용하려면 분말 형태로 튜브에 포장해야합니다. 초전도 와이어는 기존 와이어보다 높은 전류 밀도를 허용하므로 유용합니다. 그러나 다른 초전도체와 마찬가지로 초전도 와이어는 작동하기 위해 매우 낮은 온도가 필요하며 냉장 공정은 상당히 비쌀 수 있습니다.

고전류 밀도는 회로 설계에서 주요 고려 사항 중 하나이며 휴대용 전자 장치 용 소형 통합 칩을 설계 할 때 매우 중요합니다. 전류 밀도는 단순히 전도성 물질을 통해 흐르는 전하의 밀도로 설명 될 수있다. 전기 저항으로 인해 대부분의 도체 유형은 특히 높은 전류 밀도에서 많은 열을 방출합니다. 한편, 초전도 선재는 전기 저항을 가지지 않으므로 과도한 열 방출은 문제가되지 않습니다. 그러나 초전도 선재는 초전도에 유해한 영향을 줄 수있는 자기장을 생성 할 수있을 정도로 높은 전류 밀도 레벨을 생성 할 수 있습니다.

초전도 와이어를 성공적으로 구현하는 데있어 주요 과제 중 하나는 매우 낮은 온도가 필요하다는 것입니다. 초전도성 재료는 초전도성을 잃고 특정 임계 온도 이상에서 전기 저항을 가지기 시작하므로 재료를 해당 온도 이하로 유지해야합니다. 많은 유형의 초전도 선재는 액체 헬륨 또는 액체 질소를 사용해야하는 30Kelvin (-406 ° F) 미만의 온도에서 유지해야합니다. "고온 초전도"로 알려진 현상에서 일부 유형의 초전도체는 125Kelvin (-235 ° F)의 높은 온도에서 작동 할 수 있습니다. 이러한 초전도 재료를 냉각하는 것은 여전히 ​​간단한 작업은 아니지만 다른 사람들이 필요로하는 매우 낮은 온도를 관리하는 것보다 비용이 적게 듭니다.

불행히도 많은 형태의 초전도체, 특히 고온 초전도체를 초전도 선으로 바꾸는 것은 매우 어렵습니다. 많은 고온 초전도 재료는 부서지기 쉬우므로 일반적인 플렉시블 와이어로 개발하는 것은 그다지 쉽지 않습니다. 분말 형태의 초전도 물질로 튜브를 채우는 것이 종종 필요합니다. 대부분의 경우, 분말은 어떤 형태의 금속으로 싸여 있고 가열되어 넓고 평평한 철사로 압축됩니다. 이러한 초전도 와이어는 전통적인 와이어의 유연성이 부족하지만 그럼에도 불구하고 매우 유용 할 수있다.