“懸浮滑板”與“磁懸浮高鐵”|神奇的超導現(xiàn)象秘密在液氮
2019-10-26 閱讀(人)
“懸浮滑板”與“磁懸浮高鐵”|神奇的超導現(xiàn)象秘密在于低溫液氮
科幻電影《回到未來2》主角 Marty McFly 踩著懸浮滑板從馬路咻咻咻地飛到水面,好萊塢電影就是能激發(fā)人們對未來世界的憧憬。而在真實世界中,懸浮技術(shù)早在幾十年前就已成為了現(xiàn)實。但在2015年,雷克薩斯 Amazing In Motion 計劃的其中一個項目,就真的實現(xiàn)了騷年的懸浮滑板夢。
雷克薩斯發(fā)布的一段預告片視頻,展示了它們的最新科技 Hoverboard,這個貌似電影中 Marty McFly 從小朋友手中搶來的 “懸浮滑板”,有著更現(xiàn)代的造型,雷克薩斯聲稱這是全球第一款真正能夠懸空滑行的滑板,造價超過 $10,000 美刀!
有人說這是把不可能變?yōu)榭赡艿拇竽憞L試,也有人說目前就只能做到這樣了。
為了這塊滑板,雷克薩斯特意找來了德累斯頓 IFW 和Evico 公司的科學家共同研發(fā),除了懸浮滑板,其實還包括一個橫跨200 米的滑板公園,也就是我們在視頻中看到的公園。這個公園其實也是由永磁鐵科技打造而成,也就是說,只有特殊定制的地面才能讓這塊滑板真正漂浮起來,那是因為地磁強度根本支撐不了這塊滑板自身的重量,何況上面還得站個人,所以視頻里的滑板騷男從頭到尾都沒有踩在上面飛起來。那增加了未來氣息的冒煙不是藝術(shù)加工效果,而是吸收熱量被蒸發(fā)的液態(tài)氮。
雷克薩斯用來冷卻的高溫超導材料是臨界溫度在 -190’c 左右的液態(tài)氮。Hoverboard 之所以能懸浮起來,其實是借助了 “高溫超導” 的原理,即超導材料在達到極低的臨界溫度時其電阻變?yōu)榱悖瑫r產(chǎn)生抗磁性。通過將液態(tài)氮冷卻的超導體和永磁體的結(jié)合來實現(xiàn)無摩擦運動。
特殊技術(shù)打造的場地是一個技術(shù)難題,同樣還有一個問題也讓科學家們感到頭疼:板內(nèi)的超導體必須用液氮冷卻在零下197攝氏度的溫度下,因此每隔10分鐘里面就需要添加液氮。
我們再來看看中國的磁懸浮高鐵,中國的高鐵享譽世界,新時代的高鐵給人們帶來的不僅是便捷,更是旅途中的享受。
2016年5月6日中國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮范線,長沙磁浮快線開通試運營,該線路是世界上最長的中低速磁浮運營線。
2018年6月,我國首例商用磁浮2.0版列車下線,速度達到令人敬畏的420公里每小時,然而這一切并沒有就此止步。為了追求更快的速度和更穩(wěn)定的性能,我國在磁懸浮領域不斷探索新的可能,就在近日,西安交大超導研究所有了新的成果,它們做了個有趣的模型,給對軌道中行駛的玩具加上了零下196攝氏度的液氮,神奇的事情發(fā)生了,小車懸浮在了空中,因此它和軌道的摩擦力變?yōu)?/span>0,只要輕輕一推,玩具就會不停地向前運動,可以360度旋轉(zhuǎn)不受地球引力影響,這就是未來磁懸浮技術(shù)3.0版本高溫超導磁懸浮技術(shù)。
并且早在2015年我國就已經(jīng)搭建出高溫超導磁懸浮列車的模型,并且加入了真空環(huán)境,速度達到了令人恐懼的1000公里每小時,甚至比飛機還快,目前美國在高溫超導磁懸方面的研究不過是提出實驗理論,處在分布式實驗階段,而我們中國可以說已經(jīng)掌握了真空管道高溫超導磁懸浮列車的全部技術(shù),但為什么我們國家沒有大規(guī)模建設高溫超導磁懸浮列車呢?主要是因為如果我們用目前的技術(shù)去建造真空管道的話,每公里需要10億人民幣,成本過于高昂。
不過中國是一個連上帝也看不透的國家,它正以看不清的速度快速發(fā)展,未來必成為世界強國,引領世界走向高鐵的新時代。