Como funciona um supercondutor?
Para entender como um supercondutor funciona, pode ser útil examinar como um condutor regular funciona primeiro. Certos materiais, como água e metal, permitem que os elétrons fluam através deles com bastante facilidade, como a água através de uma mangueira de jardim. Outros materiais, como madeira e plástico, não permitem que os elétrons fluam, por isso são considerados não-condutores. Tentar passar a eletricidade através deles seria como tentar passar água através de um tijolo. Em termos elétricos, isso é chamado resistência. Quase todos os condutores normais de eletricidade têm alguma resistência porque têm átomos próprios, que bloqueiam ou absorvem os elétrons à medida que passam pelo fio, água ou outro material. Um pouco de resistência pode ser útil para manter o fluxo elétrico sob controle, mas também pode ser ineficiente e desperdício.
Um supercondutor leva o idEa de resistência e vira de cabeça para baixo. Um supercondutor é geralmente composto de materiais sintéticos ou metais como chumbo ou niobiumtitanium, que já possuem uma baixa contagem atômica. Quando esses materiais são congelados a zero quase absolutos, quais átomos eles têm trituração até um quase-halto. Sem toda essa atividade atômica, a eletricidade pode fluir através do material, praticamente sem resistência. Em termos práticos, um processador de computador ou trilhos de trem elétrico equipados com um supercondutor usariam muito pouca eletricidade para desempenhar suas funções.
O problema mais óbvio com um supercondutor é a temperatura. Existem poucas maneiras práticas de super -solucionar grandes suprimentos de material supercondutivo para o ponto de transição necessário. Quando um supercondutor começa a se aquecer, a energia atômica original é restaurada e o material cria resistência novamente. O truque para criar uma prátical O supercondutor reside em encontrar um material que se torne supercondutivo à temperatura ambiente. Até agora, os pesquisadores não descobriram nenhum material de metal ou compósito que perde toda a sua resistência elétrica em altas temperaturas.
Para ilustrar esse problema, imagine um fio de cobre padrão como um rio de água. Um grupo de elétrons está em um barco tentando chegar ao seu destino a montante. O poder da água que flui a jusante cria resistência, o que faz com que o barco tenha que trabalhar ainda mais para atravessar todo o rio. Quando o barco chega ao seu destino, muitos dos passageiros de elétrons são fracos demais para continuar. É o que acontece com um condutor regular - a resistência natural causa uma perda de energia.
Agora imagine se o rio estivesse completamente congelado e os elétrons estavam em um trenó. Como não haveria água fluindo a jusante, não haveria resistência. O trenó simplesmente passaria sobre o gelo e depositaria quase todo o eletrônicoem passageiros com segurança a montante. Os elétrons não mudaram, mas o rio foi alterado por temperatura para não resistir. Encontrar uma maneira de congelar o rio a uma temperatura normal é o objetivo final da pesquisa de supercondutores.