Tag Archives: supraconductori

MATERIALELE CERAMICE

În muzeele lumii se găsesc obiecte vechi de mii de ani realizate din ceramică care restabilesc o punte către culturi de mult apuse. Privind aceste obiecte valoroase, ne imaginăm artistul care le-a creat cu atâta timp în urmă şi admirăm simţul artistic al celui care le-a dat viaţă. Deşi s-au aşternut mii de ani din momentul în care mâinile iscusite au desenat figuri şi simboluri pe aceste obiecte extraordinar de frumoase, avem senzaţia că suntem purtaţi în timp şi revedem acele clipe în care lumina dimineţii au scăldat pentru prima dată aceste obiecte minunate. Revenim brusc la realitate, într-o eră a computerelor şi telefoanelor celulare, iar mileniile care ne separă în timp par a fi comprimate într-o secundă. Admirăm motivele geometrice din trecut ce inspiră prezentul şi ne simţim mândri, strămoşii noştri sunt artiştii care ne-au lăsat moştenire un trecut atât de bogat.

Materialele ceramice deşi cunoscute de-atâta timp nu şi-au epuizat secretele. Industria electronică, IT, auto sau cea spaţială beneficiază din plin de proprietăţile nebănuite ale acestora. Materialele ceramice au caracteristici diferite faţă de cele metalice sau polimerice. Pot avea structură amorfă, cristalină sau o combinaţie a acestora. Prezintă duritate ridicată, ceea ce le conferă şi fragilitate şi sunt inerte din punct de vedere chimic. Cele mai cunoscute aplicaţii ale materialelor ceramice sunt legate direct de istoria noastră, cele mai vechi fragmente de ceramică datează de peste 20.000 ani.

TokamchiCityMuseum

 Left: a reconstructed Incipient Jomon vessel from Torihama, Japan (Wakasa History and Folklore Museum). Right: an Incipient Jomon pot from Kubodera-minami, Niigata Prefecture, Japan, about 15,000 years old (Tokamchi City Museum).

Materialele ceramice au permis celor mai vechi culturi să lase moştenire dovezi despre felul lor de viaţă, cultura şi tradiţiile acestora. Un mare savant german, Harald Haarmann, specialist în istorie culturală, arheomitologie, istoria scrisului, evoluția limbii și istoria religiilor, autor a 40 de cărți traduse în diverse limbi de circulație internațională, editor și co-editor a 20 de antologii, face o declarație de mare importanță pentru noi, rezultat al cercetărilor sale. El spune că cea mai veche scriere din lume e cea de la Tărtăria, România și că Civilizația Danubiană este prima mare civilizație din istorie, mai veche cu mii de ani decât cea sumeriană considerată încă leagănul civilizației.

În prezent materialele ceramice sunt utilizate în diverse domenii, unele mai puţin cunoscute de publicul larg. De exemplu, materialele ceramice sunt utilizate în electronică deoarece în funcţie de compoziţia chimică şi temperatură, acestea pot fi semiconductoare, supraconductoare, feroelectrice sau izolatoare. De la corpul bujiilor, fibrele optice, lagărele autolubrefiante, discurile de frână până la plăcuţele termoizolante cu care sunt placate navetele spaţiale, materialele ceramice au contribuit enorm la dezvoltarea societăţii moderne.

CeramicTiles

Materialele ceramice sunt o promisiune şi pentru viitor. Superconductorii sunt materiale care nu prezintă rezistenţă electrică la trecerea curentului. O altă proprietate interesantă este capabilitatea de a respinge câmpurile magnetice şi de a interacţiona cu acestea într-un mod unic care permite poziţionarea şi blocarea materialului supraconductor în raport cu liniile de câmp magnetic.

Supraconductibilitatea este un fenomen în care rezistența electrică a unui material conductor devine zero, dacă temperatura sa este mai mică decât o anumită valoare specifică materialului, numită temperatură critică. În cazul materialelor ceramice cercetate până acum, temperatura critică este apropiată de temperatura de fierbere a azotului lichid, cca. -196°C. Totodată, se fac cercetări pentru a obţine fenomenul de supraconductibilitate la temperaturi apropiate de cea a camerei, fapt ce va deschide noi orizonturi şi aplicaţii pentru aceste materiale.

Fenomenul de levitare magnetică va sta la baza noilor mijloace de transport, asemenea trenurilor Maglev. Mai jos, puteţi să urmăriţi un material video despre materialele supraconductoare.

Material realizat de S.L.dr.ing. Bodea Marius

Materialele supraconductoare

Supraconductibilitatea este un fenomen în care rezistenţa electrică a unui material conductor devine zero, dacă temperatura sa este mai mică decât o anumita valoare specifică materialului, numită temperatura critică. Fenomenul a fost observat pentru prima dată de către Heike Kamerlingh Onnes în 1911. Studiind dependenţa de temperatură a mercurului, el a observat că sub o anumită temperatură, apropiată de temperatura heliului lichid (4,2 K), rezistivitatea scade brusc către zero.

Ulterior s-a putut determina o temperatură critică pentru diferite elemente chimice simple şi compuse. S-a observat de asemenea că, dacă se aplică unui supraconductor un câmp magnetic, fenomenul de supraconductibilitate dispare la o anumită intensitate a câmpului, numită intensitate de câmp critică. Aceasta depinde de materialul supraconductorului şi de temperatură. Dacă densitatea curentului prin supraconductor, depăşeşte o anumită valoare critică, supraconductibiltatea dispare. Alt fenomen observat a fost expulzarea câmpului magnetic dintr-un corp aflat în stare de supraconductibilitate. Acest fenomen este numit Efectul Meissner.

În cadrul facultăţii noastre, prof.dr.fiz. Traian Petrişor din cadrul Departamentului de Fizică este conducătorul Centrului de Cercetare de Supraconductibilitate, Magnetism şi Spintronică (CSMS) unde se derulează o serie de cercetări în domeniul materialelor supraconductoare cu aplicaţii axate pe transportul şi generarea de energie. Mai multe despre aceste cercetări în domeniul materialelor supraconductoare le puteţi afla de pe site-ul web al centrului. Aceste aspecte au fost relatate şi în presa clujeană într-un articol din cotidianul Ziua de Cluj.

Material realizat de Sef lucr.dr.ing. Bodea Marius