Điều kỳ diệu của siêu dẫn, hiện tượng vật lý thú vị bậc nhất

1. Hiện tượng siêu dẫn là gì? Siêu dẫn là trạng thái vật chất khi điện trở của nó bằng 0, cho phép dòng điện chạy qua mà không bị tiêu hao năng lượng. Ảnh: Pinterest.

2. Khám phá đầu tiên. Hiện tượng siêu dẫn được phát hiện vào năm 1911 bởi nhà vật lý người Hà Lan Heike Kamerlingh Onnes khi làm lạnh thủy ngân xuống 4,2 K (-268,95°C). Ảnh: Pinterest.

3. Dòng điện vĩnh cửu. Trong một vòng dây siêu dẫn kín, dòng điện có thể tồn tại mãi mãi mà không bị suy giảm, trừ khi bị gián đoạn bởi tác động bên ngoài. Ảnh: Pinterest.

4. Hiệu ứng Meissner. Khi chuyển sang trạng thái siêu dẫn, vật liệu đẩy từ trường ra ngoài, khiến nó trở thành chất phản từ hoàn hảo. Ảnh: Pinterest.

5. Nhiệt độ tới hạn. Siêu dẫn chỉ xảy ra dưới một nhiệt độ nhất định gọi là nhiệt độ tới hạn (Tc). Các vật liệu khác nhau có giá trị Tc khác nhau. Ảnh: Pinterest.

6. Không phải tất cả vật liệu đều siêu dẫn. Một số kim loại như chì và niobium có thể siêu dẫn, nhưng các vật liệu như đồng và bạc thì không, dù chúng dẫn điện tốt ở điều kiện bình thường. Ảnh: Pinterest.

7. Mô hình BCS. Năm 1957, lý thuyết BCS (Bardeen, Cooper, Schrieffer) giải thích hiện tượng siêu dẫn bằng cách mô tả cách các electron ghép cặp thành cặp Cooper. Ảnh: Pinterest.

8. Không chỉ xảy ra ở kim loại. Siêu dẫn cũng có thể xuất hiện trong gốm, hợp chất hữu cơ, và thậm chí một số hợp chất chứa sắt. Ảnh: Pinterest.

9. Siêu dẫn nhiệt độ cao. Vào năm 1986, các nhà khoa học phát hiện vật liệu gốm oxit đồng có thể siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 77 K, -196°C), mở ra kỷ nguyên mới cho nghiên cứu siêu dẫn. Ảnh: Pinterest.

10. Ứng dụng trong MRI. Máy chụp cộng hưởng từ (MRI) sử dụng nam châm siêu dẫn để tạo ra từ trường mạnh và ổn định, giúp quét hình ảnh cơ thể chính xác hơn. Ảnh: Pinterest.

11. Ứng dụng trong tàu đệm từ. Tàu đệm từ (maglev) sử dụng nam châm siêu dẫn để tạo lực đẩy, giúp tàu "bay" trên đường ray, giảm ma sát và tăng tốc độ. Ảnh: Pinterest.

12. Dây dẫn siêu dẫn. Dây dẫn siêu dẫn được sử dụng trong các máy gia tốc hạt như LHC (Large Hadron Collider), nơi cần dòng điện lớn để tạo từ trường mạnh. Ảnh: Pinterest.

13. Ứng dụng trong lưu trữ năng lượng. Công nghệ SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) sử dụng siêu dẫn để lưu trữ năng lượng mà không bị thất thoát. Ảnh: Pinterest.

14. Thách thức về làm mát. Hầu hết các vật liệu siêu dẫn hiện nay cần được làm mát bằng heli lỏng hoặc nitơ lỏng, khiến việc ứng dụng rộng rãi trở nên đắt đỏ. Ảnh: Pinterest.

15. Hướng tới siêu dẫn ở nhiệt độ phòng. Các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm vật liệu có thể siêu dẫn ở nhiệt độ phòng, điều này sẽ cách mạng hóa ngành công nghệ và năng lượng. Ảnh: Pinterest.

Mời quý độc giả xem video: Đa dạng ứng dụng của công nghệ blockchain. Nguồn: VTV24. ;">

T.B (tổng hợp)