기술 혁명을 일으킬 소재

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초전도체는 마법처럼 보이는 기술입니다! 그들은 물체를 공중에 띄우고, 컴퓨터가 마음을 구부리는 방식으로 작동하게하며, 우리가 전례없는 디테일 (MRI)로 우리 몸을 들여다 볼 수 있도록 도와줍니다. 그러나 불과 몇 년 전에는 상상할 수 없었던 훨씬 더 믿을 수없는 기술을 예고 할 수있는 새로운 초전도체가 등장했습니다.

그렇다면 초전도체를 그렇게 독특하게 만드는 것은 무엇입니까? 그리고이 새로운 것이 왜 그렇게 특별할까요?

초전도체는 전기 저항이없는 물질입니다. 이 속성은 생각보다 훨씬 인상적입니다! 설명하기 위해 먼저 전기 저항이 무엇인지 다시 요약해야합니다.

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휴대 전화, 컴퓨터 또는 전구가 뜨거워지는 것을 느껴본 적이 있습니까? 이것은 이러한 회로로 만들어진 금속에 전기 저항이 있기 때문입니다. 전자가 금속 와이어를 통과 할 때 전자는 금속 원자로 '충돌'하여 약간의 운동 에너지를 전달하여 물질을 가열합니다. 따라서 일부 전기 에너지는 항상 열에 의해 손실되고 그 과정에서 전자는 속도를 잃어 전기 저항을 만듭니다.

그러나 초전도체는 다릅니다. 이들 분자는 전자가 통과 할 수있는 자유 경로를 제공하는 격자 구조로 함께 고정되어 있습니다. 이것은 전자가 저항없이 원하는만큼 빠르게 이동할 수 있다는 것을 의미합니다. 즉, 열로 인한 에너지 손실이 없습니다! 초전도체를 사용하여 마침내 초 고효율 전기 시스템을 구축 할 수 있습니다.

자기 철도 위로 떠오르는 초전도체 — WikiCC

초전도체를 공학적으로 경이롭게 만드는 것은 이러한 초 효율입니다 . 하나에게 약간의 자기 밀기를 주면 초전도체가 공중에 떠오르게하는 초 고효율 전자석을 만드는 소용돌이 모양의 전기가 회전합니다! 아주 작은 방해도 감지하는 초 고감도 전자기 센서를 만들어 MRI를 가능하게합니다. 유사한 센서를 사용하여 양자 변형을 포착하고, 이들 중 많은 것을 (다른 구빈과 함께) 함께 연결하면 양자 컴퓨터가 제공되어 몇 초 만에 인터넷 암호화를 깰 수 있습니다!

그러나 초전도체를 사용하기 정말 번거롭게 만드는 문제가 있습니다. 전기 저항을 제로로 만들려면 엄청나게 낮은 온도로 냉각시켜야합니다! 일반적으로 55K (-218.15 ° C / -360.67 ° F) 지역 어딘가에 있습니다. 기본적으로 약간의 초전도체를 작동 시키려면 굉장한 전력의 A / C 장치가 필요합니다.

그러나 이것이 우리의 새로운 경이로운 자료가 들어오는 곳입니다 . 287.7K (13.3 ° C / 58 ° F)에서 완벽하게 작동하며 기념비적 인 도약입니다! 이것은 더 이상 초전도체를 얻기 위해 거대한 냉각 장치를 둘러 볼 필요가 없음을 의미합니다! 즉, 새로운 수준의 미친 기술이 잠금 해제되었을 수 있습니다!

이 새로운 재료를 사용하면 가정에서 양자 컴퓨터를 사용하여 즉시 암호화 코드를 해독 할 수 있습니다. 해커가 이제이 초강대국에 접근 할 수있게되면서 인터넷 상거래의 세계가 머리를 폈습니다! 해커가 이들 중 하나를 가지고 있다면 사람들의 개인 데이터를 보호 할 수없는 VPN을 죄송합니다.

해커는 양자 컴퓨터로 많은 피해를 입힐 수 있습니다. — Pexels

그러나 그것은 인터넷을 깨는 것 이상의 의미가 있습니다. 이 자료는 전자적인 모든 것에 영향을 미칩니다!

EV는 더욱 강력하고 효율적이 될 것입니다. 휴대 전화와 컴퓨터는 가열되지 않으면 서 에너지를 더 빨리 소모합니다. MRI 기계는 노트북 크기로 축소 될 수 있으며 훨씬 저렴하여 전 세계의 생명을 구할 수 있습니다. 풍력 터빈과 태양 전지판은 매우 효율적으로 만들 수 있으며 우리가 진정으로 지속 가능하도록 도울 수 있습니다. Hyperloop와 같은 자기 부상 시스템은 더 강력하면서도 구축 및 운영 비용이 저렴합니다. 최소한의 에너지로 자기 레일 건처럼 로켓을 우주로 발사하는 우주 왕복선 하이퍼 루프를 만들 수도 있습니다.

이것이 전기 혁명 2.0이 될 것입니다. 모든 것이 더 좋고 빠르며 강력해질 것입니다. 상온 초전도체는 우리의 삶을 영원히 바꿀 것입니다.

그렇다면 우리가이 놀라운 프로젝트를 수행하는 것을 막는 것은 무엇입니까? 이 새로운 초전도체는 완벽하지 않습니다. 상온에서 전기 저항이 전혀 없지만 작동하려면 270 기가 파스칼의 압력이 필요합니다!

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그것은 놀라운 압력입니다… 그것은 신용 카드 크기의 지역에 112 개의 만리장성의 무게에 해당합니다. 이 물질을 설명하는 것은 너무나 어렵습니다. 그 정도의 압력 하에서 물질은 이상한 방식으로 작용하기 때문입니다. 순수한 수소 가스를 이렇게 압축하면 액체 금속처럼 작용합니다. 우리의 놀라운 물질은 초전도체를 형성하기 위해이 엄청난 압력 하에서 결정화되는 수소, 황 및 탄소 (모든 즉시 이용 가능한 원소)의 화합물입니다.

그러나 컴퓨터, 전화 또는 전기 모터에 그 정도의 압력을 어떻게가할까요? 지금 당장은 불가능합니다. 과학자들은 미세한 크기의 샘플을 적절한 압력으로 얻기 위해 다이아몬드 모루 셀을 사용해야하므로 현재이 재료로 재료를 만들 수있는 기술이 없습니다. 또한이 정도의 압력이 저장된 휴대폰을 주머니에 넣어 두는 것이 편할까요? 나는 확실히하지 않을 것이다!

이것은 여전히 ​​놀라운 발견이지만, 다가오는 기술 혁명에 대한 우리의 희망이 무너진 것처럼 느껴집니다.

글쎄, 아직은 아닙니다. 지난 20 년 동안 우리는 초전도체의 온도를 10 배 올렸습니다. 이 혁신의 속도로, 누가 모퉁이에 있는지 알고 있습니다. 물론이 물질은 작동하는 데 압력이 필요하지만, 이제 우리는 냉각 할 필요없이 초전도체를 만드는 방법을 알고 있습니다. 곧 주머니에 퀀텀 슈퍼 컴퓨터가있을 것입니다. 아주 효율적인 전기 자동차로 수백 마일을 전기를 타고 이동할 수 있으며, 자석이 발사 한 로켓을 타고 화성으로 여행을 떠나 새로운 지속 가능한 시대를 열 수도 있습니다. 개인적으로 기다릴 수 없습니다!

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