Физики Челябинского государственного университета вместе с исследователями из Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН начали исследования по возможности создания в России левитирующего транспорта.
Основным преимуществом разрабатываемой технологии является магнитная левитация: поезд движется без соприкосновения с рельсами, что исключает шум и вредные выбросы, а также значительно снижает вибрации и потребление электроэнергии. В настоящее время поезда на магнитной подушке активнее всего разрабатываются и тестируются в Китае и Японии.
В Челябинске ученые разрабатывают концептуальный прототип транспортной системы для городских или пригородных перевозок, основанной на высокотемпературных сверхпроводниках. Недавно в ЧелГУ прошли испытания первого лабораторного макета длиной в два метра. В планах — тестирование более крупного макета длиной 12 м. Кроме того, исследователям предстоит провести испытания в вакуумных условиях, чтобы изучить процессы разгона и торможения, работу системы управления, а также выяснить, как будет перераспределяться энергия, выделяющаяся при торможении.
В качестве сверхпроводника мы используем керамическое соединение YBaCuO, которое при охлаждении до -180 градусов Цельсия полностью теряет электрическое сопротивление; ток по нему течет как жидкость (например, пластина утюга становится горячее с повышением сопротивления). Во время охлаждения сверхпроводника над магнитным полем устанавливается определенная взаимосвязь, как будто этот керамик запоминает силовые линии и по ним движется.
Российские ученые начали заниматься разработкой такого способа передвижения еще в начале XX века. Однако серьезный прогресс стал возможен только в 1986 году, когда были открыты материалы, способные проявлять сверхпроводимость при температуре жидкого азота — гораздо более доступного и дешевого в сравнении с жидким гелием.
В будущем физики планируют полностью отказаться от использования жидкого азота, создав микрокриогенные системы с автономным питанием, которые смогут эффективно охлаждать сверхпроводящие элементы без необходимости расхода жидких газов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как инновации меняют сферу железнодорожных пассажирских перевозок.