#Süperiletkenler

[dokumtek]

Manyetik Levitasyon ve Süper İletken Malzemeler

Manyetik levitasyon, bir nesnenin manyetik alanlar aracılığıyla serbestçe yükseltilmesi veya sabit bir yükseklikte tutulması anlamına gelir. Bu prensip, nesnenin üzerindeki manyetik kuvvetlerin, yerçekimi kuvveti ile dengelenerek, nesnenin serbestçe asılı kalmasını veya yükseltilmesini sağlar. Manyetik levitasyon, genellikle süper iletken mıknatısların kullanıldığı bir teknoloji olarak bilinir. Süper iletken malzemeler, belirli bir sıcaklık altında elektrik direncini sıfıra yaklaştırarak manyetik alanları çok güçlü bir şekilde oluşturabilirler. Bu manyetik alanlar, özel bir düzenleme ile bir nesneyi yükseklikte tutma veya onu serbestçe hareket ettirme amacıyla kullanılabilir. Bu teknoloji, hızlı trenlerde, maglev tren sistemlerinde, tıbbi cihazlarda ve endüstriyel uygulamalarda kullanılabilecek bir dizi yenilikçi uygulama için potansiyel sağlamaktadır. Maglev, manyetik levitasyonun kısaltmasıdır ve bu terim, bir trenin raylar yerine manyetik kuvvetler aracılığıyla yükseltilmesi ve hareket etmesi anlamına gelir. Maglev trenleri, geleneksel demiryolu sistemlerinden farklı olarak, tekerlek ve ray gibi fiziksel temas noktaları olmadan çalışır. Bunun yerine, trenin altındaki manyetik sistemler ve yolu kaplayan bir manyetik alan arasındaki etkileşim sayesinde tren serbestçe hareket eder. Maglev trenleri genellikle yüksek hızlı taşıma sistemleri olarak tasarlanır ve aerodinamik tasarımlarıyla düşük hava direnci sağlarlar. Manyetik levitasyon prensibi, trenin raylardan yükseltilmesini ve sürtünme olmaksızın hareket etmesini mümkün kılar. Bu, daha yüksek hızlara ve daha düşük enerji tüketimine olanak tanır. Maglev trenleri, özellikle şehirler arası hızlı ulaşım sistemleri olarak kullanılabilir. Bu trenler, geleneksel demiryolu sistemlerinden daha hızlı seyahat süreleri sağlayabilirler. Ancak, maglev teknolojisi genellikle daha yüksek maliyetlidir ve altyapı kurulumu zor olabilir, bu nedenle henüz dünya genelinde yaygın bir şekilde kullanılmamaktadır. Manyetik levitasyon, nesnenin fiziksel temas olmaksızın bir yüzey üzerinde sabit bir konumda kalmasını sağlayarak sürtünme ve enerji kaybını minimuma indirir. Bu özellik, özellikle hassas ölçüm cihazları, yüksek hızlı taşıma sistemleri ve titreşim hassasiyeti gerektiren uygulamalarda avantajlıdır.

Süper İletken Malzemeler ve Temel Özellikleri:

Süper iletken malzemeler, belirli bir kritik sıcaklık altında elektrik direncini sıfıra yaklaştırır veya tamamen ortadan kaldırır. Bu özellik, askeri uygulamalarda çeşitli avantajlar sunar. Manyetik alanları mükemmel bir şekilde izole edebilme yetenekleri, süper iletkenlerin savunma teknolojilerinde benzersiz bir rol oynamasını sağlar. Savunma Sanayinde Süper İletkenlerin Rolü: Elektronik Harp ve Sinyal İşleme: Süper iletken malzemeler, düşük sıcaklıklarda mükemmel bir şekilde çalışarak, elektronik harp sistemlerinde ve sinyal işleme uygulamalarında daha hızlı ve hassas veri işleme sağlar. Bu da düşman sinyallerine karşı üstün bir savunma sağlar. Süper iletken malzemeler, mikrodalga ve radyo frekanslı sinyallerin işlenmesinde olağanüstü bir hassasiyet ve hız sağlayabilir. Bu özellik, düşman sinyallerini daha etkili bir şekilde tespit etme ve karıştırma kapasitesi sunar. Elektronik harp sistemleri için gelişmiş sinyal işleme, savunma sistemlerini daha zorlu ortamlara adapte etme yeteneğini artırabilir. Manyetik Levitasyon ve Taşıma: Savunma sanayinde süper iletkenler, askeri araçların daha düşük sürtünme ve titreşimle hareket etmelerini sağlayarak, zorlu arazi koşullarında daha etkili bir hareketlilik sunabilir. Manyetik Görüntüleme ve Algılama: Süper iletkenler, manyetik alanları çok hassas bir şekilde algılayarak, askeri uygulamalarda metal olmayan nesnelerin tespiti, yeraltı taraması ve benzeri görevlerde kullanılabilir. Süper iletken mıknatıslar, askeri araçların veya ekipmanların süspansiyon sistemlerinde kullanılarak, daha düşük sürtünme ve daha az titreşimle hareket etmelerini sağlayabilir. Bu, özellikle hassas sensörler taşıyan araçlar için önemlidir ve zorlu arazi koşullarında daha etkili bir hareketlilik sağlayabilir. Süper iletkenler, manyetik alanları çok hassas bir şekilde algılamak için kullanılabilir. Bu, metal olmayan nesnelerin tespiti, yeraltı taraması ve diğer manyetik özelliklere dayanan savunma uygulamalarında büyük bir avantaj sağlar. Yüksek Hızlı Elektrikli Silahlar: Elektromanyetik top sistemlerinde kullanılan süper iletkenler, yüksek hızlı mermi veya projektilerin ateşlenmesinde geleneksel silah sistemlerine kıyasla daha hızlı ve uzun menzilli savunma yetenekleri sağlar. Süper iletkenler, elektromanyetik top sistemlerinde (railgun veya coilgun gibi) kullanılarak, yüksek hızlı mermi veya projektilerin ateşlenmesinde etkili olabilir. Bu, geleneksel ateşli silah sistemlerine kıyasla daha hızlı ve daha uzun menzilli savunma yetenekleri sunabilir. Veri Güvenliği ve Şifreleme: Süper iletkenler, kuantum bilgisayarların potansiyel tehditleri karşısında daha güvenli şifreleme yöntemlerinin geliştirilmesinde kullanılabilir. Bu, askeri iletişim ve bilgi güvenliğini daha yüksek seviyelere taşıyabilir. Enerji Verimliliği: Askeri üsler ve taşınabilir askeri sistemler için enerji verimliliği kritik bir öneme sahiptir. Süper iletkenler, elektrik enerjisi iletiminde minimal kayıplarla çalışarak, askeri sistemlerin enerji gereksinimlerini daha etkili bir şekilde karşılayabilir. Manyetik Alan Kontrolü: Süper iletkenler, güçlü manyetik alanlar oluşturabilme yetenekleriyle, elektromanyetik alan tabanlı silah sistemlerinin geliştirilmesine olanak tanır. Bu, düşman tehditlerine karşı daha etkili bir savunma sağlayabilir. Savunma sanayinde süper iletken teknolojilerin kullanımı, stratejik avantajlar sunmakla birlikte, bu teknolojilerin güvenliği ve üretim maliyetleri gibi faktörler de dikkate alınmalıdır. Savunma uygulamalarında süper iletkenlerin etkin bir şekilde kullanılması, teknolojik üstünlüğü beraberinde getirebilir ve savunma stratejilerini temelden değiştirebilir. Read the full article

[karayoluhaber]

Kuprat Süper İletkenin Manyetik Davranışı

Kuprat Süper İletkenin Manyetik Davranışı

İletim elektronlarının kendine özgü özelliklerinden bazıları, bir kuprat süper iletkenin manyetik davranışına bakan araştırmacılar tarafından açıklanmış olabilir. Kuprat süperiletkenler kuantum hesaplama, güç aktarımı ve havalanan trenlerde kullanılmaktadır. Yük rezervuarları olarak bilinen ve diğer metal oksit katmanlarının arasına serpiştirilmiş bakır oksit katmanlarından oluşan bir grup…

[mehmetkali]

HİDROJEN HAVAYOLU TAŞIMACILIĞINDA KULLANILABİLİR Mİ? https://ift.tt/2hSUmjw

Cambridge Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Metalurji Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Bartlomiej A Glowacki, hidrojenin çok iyi bir alternatif yakıt olabileceğini belirterek, “Hidrojen ekonomisi havayolu taşımacılığında da çok önemli hale gelebilir.

Cambridge Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Metalurji Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Bartlomiej A Glowacki, hidrojenin çok iyi bir alternatif yakıt olabileceğini belirterek, “Hidrojen ekonomisi havayolu taşımacılığında da çok önemli hale gelebilir.” dedi.

6. Uluslararası Süperiletkenlik ve Manyetizma Konferansı dolayısıyla Antalya’ya gelen Glowacki, son yıllarda hidrojen enerjisi üzerinde ciddi çalışmalar yapıldığını, hidrojenin gelecekte süper bir enerji kaynağı olabileceğini söyledi.

Hidrojen elde etme ve kullanmanın oksijene kıyasla daha kolay olduğunu ifade eden Glowacki, “Hidrojenin bir başka özelliği ise eksi 253 derecede sıvılaştırılabilmesi. Eksi 253 derece süperiletkenler için çok uygun bir enerji ve bunu hem enerji kaynağı hem de süperiletkenlerin çalışmasında kullanabiliriz.” diye konuştu.

Hidrojenin sıvı ve gaz şeklinde kullanıldığına işaret eden Glowacki, sıvılaştırılmış hidrojenin sanayide, teknolojide kullanıldığını, güneş ışığı belli bir noktaya odaklandığında 3 bin dereceye kadar çıkarsa, buradan da sıvılaştırılmış hidrojen gazına çok rahatlıkla ulaşılabildiğini anlattı.

Glowacki, “Hiç öyle karbondioksit yayımından ya da salınımından metanı parçalamaya uğraşmak gibi çabalara gerek yok. Sadece güneş enerjisi kullanarak hidrojen elde edebiliriz. Hidrojen çok iyi bir alternatif yakıt olabilir.” dedi.

Hidrojenle çalışan uçak projesi

Hidrojenin birçok alanda kullanılabileceğini belirten Glowacki, şöyle devam etti:

“Cambridge Üniversitesi olarak bizim de içinde olduğumuz çok büyük bir proje var. Proje tamamen hidrojen enerjisiyle çalışan büyük bir yolcu uçağı. Aslında bu uçağın pervaneleri de süperiletken olmak zorunda. Düşünün o pervanelerin süperiletken olmasını sağlayan hidrojeni dışarıdan elde ediyoruz ve uçağın motorları süperiletken motorlar. Bugün jet yakıtı kullanan motorlarla karşılaştırdığımızda jet yakıtının yüzde 6’sı oranında karbon salınımı ile çok daha büyük uçakları, çok daha uzun menzillerde uçurabilme imkanına sahip olacağız. Proje şu anda araştırma safhasında. Hidrojen ekonomisi havayolu taşımacılığında da çok önemli hale gelebilir.”

Türkiye’deki bilim adamlarını hidrojen enerjisini araştırma konusunda teşvik etmek istediğini söyleyen Glowacki, “Türkiye’de de bu alanda çok iyi çalışmalar olabilir. Özellikle kıyı bölgelerindeki rüzgar türbinleri ile hidrojen enerjisini bir araya getirebilirler ve bunu kullanabilirler.” diye konuştu.

Hidrojenin fosil yakıtlara göre oldukça temiz bir enerji kaynağı olduğunu, Norveç ve İngiltere gibi ülkelerde hidrojen enerjisiyle çalışan araçlar için dolum istasyonları bulunduğunu belirten Glowacki, şunları kaydetti:

“Geçenlerde İrlanda’da kahvaltı yaparken televizyonda duydum. İçtiğimiz bir litre inek sütü yaklaşık 1,5 kilogramlık karbondioksite eşitmiş. O anda bütün iştahımı kaybettim. Bu açıdan baktığımızda şunu söyleyebilirim; kişisel olarak karbondioksit salınımımızı düşürebiliriz. Burada da hidrojen alternatif enerji kaynağı olarak karşımıza çıkıyor.”

Glowacki, hidrojen enerjisinin şu an için kömür, doğalgaz gibi yakıtlara göre pahalı olduğunu, ancak 10 yıl içinde çok daha ucuza mal edilebileceğini de sözlerine ekledi.

Kaynak: lojiport.com

from Aeroportist I Güncel Havacılık Haberleri https://ift.tt/2IZ7hPk via IFTTT

[dipnots]

Süperiletkenlik Nedir

Süperiletkenlik, süperiletken adı verilen maddelerin karakteristik bir kritik sıcaklığın (Tc) altında derecelere soğutulmasıyla ortaya çıkan, maddenin elektriksel direncinin sıfır olması ve manyetik değişim alanlarının ortadan kalkması şeklinde görülen bir fenomendir. 8 Nisan 1911 tarihinde Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedilmiştir. Ferromanyetizma ve atomik spektrumlar…

[dokumtek]

Süper İletken: Nitrojen Katkılı Lutesyum Hidrit

Rochester Üniversitesi'nde görevli araştırmacılar daha önceki makalelerini geri çekmek zorunda kaldıktan sonra şimdi daha etkileyici bir keşifle geri döndüler. Kasım 2023 Nature dergisinde paylaşılan bilgilere göre, oda sıcaklığında ve normal basınç altında süper iletken özelliklere sahip yeni bir malzeme keşfettiler. Oda sıcaklığında süper iletkenlik, asırlık bir rüyanın gerçeğe dönüşmesi anlamına gelebilir. Mevcut "süper iletken"ler, sürtünmesiz elektrik iletimi için pahalı ve hantal soğutma sistemleri gerektirir; ancak oda sıcaklığındaki malzemeler, trenleri havaya kaldırmaktan füzyon enerjisi için gereken ultra güçlü mıknatıslara kadar bir dizi uygulama için potansiyel olabilir. Ranga Dias liderliğindeki Rochester Üniversitesi grubu, 2020'de, iki elmas arasında milyonlarca kez sıkıştırılan karbon, kükürt ve hidrojen içeren küçük bir parçacıkta (CSH- a tiny speck of carbon, sulfur, and hydrogen (CSH),) süper iletkenlik keşfettiğini bildirdi. Bu, atmosferik basınç altında gerçekleşen bir başarıydı. Ancak başka araştırmacılar CSH sonuçlarını tekrarlayamadı ve çalışmanın tarifinin belirsiz ve eksik olduğunu savundu. Nature dergisi, tüm yazarların itirazları üzerine Eylül 2022'de makaleyi geri çekti. 22 Şubat'ta Dias ve ekibi, orijinal iddialarını yeniden doğruladı. arXiv'de yayınlanan bir ön baskıda, 260 K'nin biraz altında bir sıcaklıkta, ancak önceki basınca göre daha düşük süper iletkenlik sağlayan yeni bir CSH versiyonunu sentezlediklerini açıkladılar. Chicago Illinois Üniversitesi'nden malzeme kimyacısı olan Russell Hemley, malzemenin yapısının belirlenmesine yardımcı olduğunu belirterek, "Bu, CSH ile ilgili tüm soruları açıklığa kavuşturmalı" dedi. Şimdi daha umut verici bir madde geliyor: nitrojen katkılı lutesyum-hidrit (LNH- nitrogen-doped lutetium-hydride). Dias'ın ekibi, elmas bir mengeneye ince bir lutesyum folyo yerleştirdi ve bir hidrojen ve nitrojen gazı karışımını enjekte etti. Basıncı 2 gigapaskal'a çıkararak ve karışımı 200°C'de 3 gün pişirerek parlak mavi bir kristal benek oluşturdular; bu benek, basınç hafifletildikten sonra bile varlığını sürdürdü. Elmas uçlu bir mengene içinde basınç arttıkça, mavi lutesyum kristali pembeye dönüşüyor ve elektrik direnci sıfıra iniyor. Ranga Dias, basıncı 0,3 gigapaskal'a düşürdüklerinde elektrik direncinin tekrar sıfıra düştüğünü ve mavi rengin pembeye döndüğünü belirtiyor. Malzeme, 1 gigapaskal basınç altında 294 K'de (orijinal CSH'den 7° daha sıcak ve gerçek oda sıcaklığı) süper iletkenlik zirvesine ulaşıyor. Manyetik ölçümler, numunenin dışarıdan uygulanan bir manyetik alanı itmekte süper iletkenlerin ayırt edici özelliğini gösteriyor. Yazarlar, makalenin beş tur incelemeden geçtiğini ifade ediyor. Nevada Üniversitesi'nden fizikçi Ashkan Salamat, çalışmanın kıdemli yazarlarından biri olarak, "Bu, hidrit üzerine yapılan en detaylı çalışma" diyor. Diğer uzmanlar da sonuçların etkileyici göründüğü konusunda hemfikir. Fizikçi Alexander Goncharov, "İnandırıcı görünüyor" ifadesini kullanırken, James Hamlin, makalenin farklı tekniklerin kullanıldığı bir güç gösterisi olduğunu belirtiyor. Ancak, nitrojen katkılı lutesyum-hidrit (LNH) adlı yeni malzeme, birçok soruyu gündeme getiriyor. Teorik fizikçi Lilia Boeri, bu malzemenin geleneksel süperiletkenlik teorisine aykırı olduğunu ve hidritlerin genellikle daha düşük sıcaklıklarda süperiletkenlik gösterdiğini belirtiyor. Dias ve ekibi ise nitrojenin, lutesyum atomları arasında bir yapı oluşturarak süperiletkenliği sağladığını öne sürüyor. Ancak bu yapı henüz doğrulanmış değil. Keşfi değerlendiren Mikhail Eremets, U of R ekibinin başka gruplara çalışmalarını kopyalamaları konusunda yardımcı olmaları gerektiğini ifade ediyor. Ancak Dias, malzemeyi ticarileştirmeye çalıştıklarını ve sürecin mülkiyeti nedeniyle materyali dağıtmayacaklarını belirtiyor. Bu durum, diğer fizikçiler tarafından eleştiriliyor ve malzemenin yapısal bilgilerini paylaşmamanın bilimsel etikle bağdaşmadığı ifade ediliyor. Kaynak: Science.org Read the full article