Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 91 reacties

Op acht april viert Leiden de honderdste verjaardag van de ontdekking van supergeleiding. In zijn cryogene laboratorium, dat inmiddels naar hem is vernoemd, ontdekte Leidenaar Heike Kamerlingh Onnes de supergeleiding van metalen.

Heike Kamerlingh Onnes studeerde onder meer natuurkunde, scheikunde en wiskunde aan de universiteiten van Groningen en Heidelberg. Na zijn studie verwierf hij een positie als hoogleraar experimentele natuurkunde aan de universiteit van Leiden en in 1901 richtte hij daar de Leidse instrumentmakersschool, of de Lis, op. Drie jaar later bouwde hij een cryogeen lab met als doel helium tot beneden zijn kookpunt af te koelen; zijn lab kon temperaturen tot 0,9K realiseren.

In dat cryogene lab, inmiddels omgedoopt tot het Kamerlingh Onnes Laboratorium, onderzocht de natuurkundige supergeleiding. Op 8 april 1911 ontdekte hij dat de extreem lage temperaturen die hij kon bereiken, supergeleiding in zuivere metalen mogelijk maakten. In zijn aantekeningen schreef hij dat kwik bij 4,2K een nieuwe toestand kreeg, waarbij alle elektrische weerstand verloren gaat.

Pas begin 2011 werd duidelijk dat de ontdekking van supergeleiding door Kamerlingh Onnes geen toeval was, zoals lange tijd werd vermoed. Uit de onlangs beschikbaar gekomen aantekeningen van de onderzoeker, 'laboratoriumboekje 56', bleek dat de Leidenaar zeer gericht onderzoek deed naar supergeleiding. Daarbij ontdekte hij en passant superfluïditeit in het vloeibare helium dat dienstdeed als koelmiddel voor het kwik.

Supergeleiding, ofwel het volledig ontbreken van elektrische weerstand, treedt veelal op bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt. Wetenschappers zoeken naar materialen die supergeleiding bij hogere temperaturen vertonen, omdat de koeling veel ruimte inneemt. Supergeleiding wordt onder meer in mri-apparaten toegepast om het magnetisch veld tot stand te brengen. Supergeleiding bij hogere temperaturen, zoals kamertemperatuur, zou onder meer in de computerindustrie kunnen worden toegepast.

Demonstratie supergeleiding
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (91)

Er bestaan al wel degelijk zogenaamde High Tc supergeleiders (met een Tc van om beide 135K, zo'n -138C). Deze zijn echter nog niet volkomen theoretisch begrepen (BCS theorie lijkt niet volkomen op te gaan). Maar ze vertonen ten minste wel al supergeleiding bij vloeibare stikstof temperaturen, wat een stuk goedkoper is dan vloeibare He.

[Reactie gewijzigd door micsimoen op 8 april 2011 17:14]

't Is alweer 20 jaar geleden dat ik supergeleiding kreeg bij Natuurkunde (midd. school), maar ze zijn nog geen ruk opgeschoten? Dus niks bij 100 graden Kelvin, laat staan -5 of kamertemperatuur?
Jawel hoor, ze zijn aardig opgeschoten, hoogste temperatuur is nu 254K, ofwel -19 graden Celsius; 'huis- tuin en keuken' diepvriestemperatuur :)
http://www.superconductors.org/254K.htm

Foutje! Even doorklikken levert supergeleiding op bij 20C! Your wish is my command ;)
http://www.superconductors.org/20C.htm

[Reactie gewijzigd door Thedr op 8 april 2011 17:09]

Als ik wat doorklik op die site, zie ik een referentie naar een metaal wat op 20°C zijn T_C heeft:
http://www.superconductors.org/20C.htm

't Materiaal is alleen niet echt erg handig geloof ik:
(Tl5Pb2)Ba2MgCu10O17+
RESEARCH NOTE: The copper-oxides are strongly hygroscopic. All tests should be performed immediately after annealing.
jazeker wel, volgens deze site zou het record nu op 254 K liggen

http://www.superconductors.org/254K.htm

Maar ik kon zo snel niks terug vinden in de science of nature database, echter er zijn wel veel vooruitgangen gemaakt op het gebied van koeling waardoor het absolute nulpunt realiseren steeds makkelijker word,

gevalletje als mozes niet naar de berg komt.....
Zie http://en.wikipedia.org/w...mperature_superconductors
As of 2009, the highest-temperature superconductor (at ambient pressure) is mercury barium calcium copper oxide (HgBa2Ca2Cu3Ox), at 135 K and is held by a cuprate-perovskite material,[10] which possibly reaches 164 K under high pressure.
Het is trouwens 'kelvin', en niet 'graden kelvin'.
Wel bij ~250 kelvin, maar nog niets daarboven. Er zijn wel een paar materialen die supergeleidend zijn bij relatief hoge temperaturen als 250 kelvin, maar die zijn lastig om te fabriceren en daardoor vrij duur. Dan heb je slechts vloeibaar stikstof nodig als koelmiddel, wat al een stuk makkelijker is dan vloeibaar helium.

Zoals in de post hierboven ook te zien is aan de formule van die stof, dat is niet zomaar iets wat je in de Gamma haalt.

[Reactie gewijzigd door Arrim op 8 april 2011 17:10]

250K lukt met vloeibare alcohol of ammoniak, daar heb je niet eens stikstof voor nodig. Sterker nog, dat wil je ook niet - stikstof is bij normale druk en 250K gasvormig.
Wetenschappers zoeken naar materialen die supergeleiding bij hogere temperaturen vertonen, omdat de koeling veel ruimte inneemt.
Ik denk dat 't eerder lastig is dat 't zoveel energie kost, al die koeling.
Het klopt wel, Supergeleiding komt voor rond het absolute nulpunt (-273 graden Celcius) waarbij dus veel gekoeld moet worden wat veel ruimte inneemt. als dat met hogere temperaturen kan (dus dichter bij 0 graden Celcius) kost dat minder energie en ruimte.

[Reactie gewijzigd door stardusk op 8 april 2011 16:58]

Supergeleiding komt al eerder voor dan bij 0 Kelvin? Kijk naar de Large Hadron Collider van CERN. Die word gekoeld tot -271 Celsius met vloeibaar helium en behoord ook tot de supergeleiders. De term supergeleiding betekend alleen maar dat je een materiaal zo extreem koelt dat de weerstand bijna 0 is, waardoor je ongelofelijk veel energie erdoor heen kan jagen zonder dat de supergeleider explodeert. Daardoor kunnen die deeltjes in die supergeleider bij CERN met 99,999997 procent van de lichtsnelheid gaan.
De term supergeleiding betekend alleen maar dat je een materiaal zo extreem koelt dat de weerstand bijna 0 is
NEE! De term "supergeleiding" betekent dat de weerstand van een materiaal exact nul is.
-- edit --
@geishin en jegelie hieronder:
"Normaal gesproken" kun je niet een weerstand van 0 Ohm krijgen. Steeds kleiner en kleiner (bij verder afkoelen) kan wel, maar nooit echt 0 Ohm. Maar dat is nou juist het hele idee van supergeleiding; beneden de sprongtemperatuur (de temperatuur waarbij, voor dat materiaal) supergeleiding optreedt gaat de weerstand naar "echt 0" Ohm.
Superconductivity is an electrical resistance of exactly zero
(emphasis added)
Ja, dat is een raar verschijnsel dat heeft er vast iets mee te maken dat het een speciale naam heeft gekregen en nee, klassieke natuurkunde (zonder quantummechanica) kan het niet verklaren. Maar dat is toch echt hoe het werkt.
-- /edit --
waardoor je ongelofelijk veel energie erdoor heen kan jagen zonder dat de supergeleider explodeert
Ten eerste: het gaat hier alleen om electrische energie, niet andere vormen van energie (zoals thermische :p ).
Supergeleiders kunnen bij mijn beste weten helemaal niet exploderen, alleen smelten. (Al moet ik toegeven dat opwarmen tot boven de sprongtemperatuur betekent dat er opeens wel electrische weerstand is, wat zeer snelle opwarming (en dus uitzetting) veroorzaakt; dat lijkt enigszins op exploderen.)
Overigens, ook al hebben supergeleiders geen weerstand, er is nog steeds een maximale stroomsterkte die je er doorheen kunt jagen (die is vele malen hoger dan bij gewone geleiders omdat je geen warmteontwikkeling hebt, maar niet oneindig, wat sommige mensen aannemen).
Daardoor kunnen die deeltjes in die supergeleider bij CERN met 99,999997 procent van de lichtsnelheid gaan.
Mwa, ergens heb je een punt, maar je slaat wel een paar stappen over... Er worden supergeleidende magneten gebruikt om de deeltjes "in de bocht" te houden. In principe zou je dat ook zonder supergeleiding kunnen bereiken, alleen worden de magneten dan onpractisch groot.

[Reactie gewijzigd door robvanwijk op 10 april 2011 04:04]

NEE! De term "supergeleiding" betekent dat de weerstand van een materiaal exact nul is.
Exact bestaat niet in ons heelal helaas...
Je verkrijgt een limiet naar 0, maar de 0 zelf haal je nooit. Er is altijd wel één atoom dat eventjes beweegt; aangeraakt door een of andere gebeurtenis. Je zal het hele heelal tot buiten de bekende grenzen moeten "stopzetten" (afkoelen) om ervoor te zorgen dat je materiaal een weerstand van exact 0 krijgt.

En gelukkig is er die chaos, want ons plekje in het "bestaan" zou er anders maar supersaai uitzien...
We hebben supergeleiding bij 100K gezien. We weten dus 100% zeker dat atomen niet stil hoeven te staan om weerstand 0 te krijgen. Dat is ook niet zo gek. Stroom is een EM veldeffect. Dat loopt niet precies op 1 punt., en is dus ook niet afhankelijk van het stilstaan van alle atomen. Sowieso is de positie van atomen niet heel erg scherp (wegens Heisenberg) als je de 0K benadert.
Wat betreft CERN en de LHC: de hoofd motivatie voor het niet nog verder opvoeren van de energie heeft er vooral mee te maken met het probleem dat je ook soms de super geleidende toestand kan verliezen.

Je pompt er heel veel meer energie in dan normaal, en dan verlies je de super geleiding door een koelapparaat dat opwarmt. Pak je zak-japanner er maar eens bij, om te berekenen waar en hoeveel energie je dan hebt te verplaatsen, omleiden, "fixen", oplossen, enz. Ow en bedenk nog even dat er de wed van behoud van energie is :) Die in dit geval ook valt te vertalen in de Wet van behoud van elende ;)
je zou beter moeten weten. Iets is nooit exact 0 of exact 1 of exact 2, het is maar net hoever je wilt meten en of het relevant is. maar zoiets als exact bestaat niet.
Nobelprijs voor de Natuurkunde 2012 naar geishin? Als je kunt bewijzen wat je daar net gezegd hebt, dan maak je een goede kans. Maar eerlijk gezegd geloof ik robvanwijk (en mijn professoren) meer.

Enne, de lading van een proton is ook precies +1. Als je ook daar kunt bewijzen dat het niet precies 1 is, dan heb je ook meteen de Nobelprijs 2013 op zak. Indrukwekkend (als het lukt).
.Als je de weerstand zou meten tot een miljard decimalen. dan zie je vanzelf dat er een afwijking is.. en ja dat noemen wij exact omdat het geen tot weinig tot invloed heeft.
exact betekent geen afwijking tot in het oneindige en dat is onmogelijk, vraag maar na bij je professoren.
De term supergeleiding heeft helemaal niks met de temperatuur te maken, supergeleiding betekend simpelweg dat de elektrische weerstand 0 is. Dat het momenteel enkel mogelijk is bij temperaturen dichtbij het absolute nulpunt heeft niks met de term supergeleiding te maken.
Het is niet uitsluitend mogelijk dicht bij 0 Kelvin. Tegenwoordig zijn er supergeleiders op 100 Kelvin gevonden dat is alsnog -173,15 graden Celsius. Bestaan vaak uit gecoördineerde metalen.
Detail, maar:
"Rond" het absolute nulpunt is geen juiste term, aangezien de temperatuur niet lager dan 0 K kan worden ;)
nog een detail:

de temperatuur kan ook niet 0 K worden
Echt wel... Ik weet niet of jij hebt opgelet bij scheikunde.... Theoretisch gezien kan iets makkelijk 0k worden, aangezien de moleculen dan 100% stilstaan. Trouwens, mijn overgrootopa heeft een aantal jaar later dat lab nogeens half op laten blazen 8)7


Overigens zijn er enkele soorten koper die al bij 135K supergeleiding bereiken. Echter worden die slecht magnetisch als ze als draad worden gevormd. Sinds 10 oktober 2009 is er een claim dat men reeds bij 254 K (-19°C) supergeleiding kan bereiken. Veel recente claims blijken echter niet goed reproduceerbaar en moeten daarom met enige scepsis worden bekeken.
De benaming "warme supergeleider" moet natuurlijk relatief worden gezien. Een temperatuur van -19°C is laag, maar het is zeer warm vergeleken bij de temperaturen waarop supergeleiding aanvankelijk optrad. Het is een temperatuur die met een eenvoudige koelinstallatie bereikbaar is. [BRON]

[Reactie gewijzigd door Beatboxx op 8 april 2011 18:32]

Theoretisch gezien kan iets makkelijk 0k worden, aangezien de moleculen dan 100% stilstaan.
Afgezien van dat iets niet 0k kan worden, zoals hierboven me al gezegd is, geeft de kwantummechanica een zeer sterk vermoeden dat ook op 0k de moleculen niet volledig stilstaan. Ik ben onlangs nog bij een rondleiding op mijn opleiding (technische natuurkunde, tu delft), langs een onderzoeksteam geweest die juist die eigenschappen aan het onderzoeken waren. Helaas weet ik de precieze eigenschappen hier niet van, en kan ik er ook niet echt een link van vinden, maar 0k betekend waarschijnlijk niet ultieme stilstand.
Vij weinig theoretisch aan. De Heisenberg relatie geeft aan dat als je de snelheid precies weet, je niets meer weet van de positie. ΔvΔx > ħ. Als je weet dat je moleculen nog steeds op aarde zijn, dan staan ze dus niet stil.
Dit klopt niet. Als je weet dat de moleculen op aarde zijn, weet je hun snelheid niet. Dat is wat anders dan te zeggen dat ze niet stil zijn. De delta's in je formule staan overigens ook voor de onzekerheden in de variabelen in deze formule, niet voor verschil. Ook is het delta p ipv delta v, het gaat om impuls en positie, niet om snelheid en positie.
Het is dus vanuit de Heisenberg relatie wel degelijk mogelijk dat een molecuul stilstaat. Deze relatie zegt alleen dat als je zeker weet dat hij stilstaat, dat je niet weet waar die is, en als je weet waar die is, dat je niet weet of hij stilstaat.

Bovendien hoef je hier de positie niet eens te weten, omdat deze niet van belang is. Het enige wat hier van belang is is de temperatuur en de snelheid (dus impuls).
Inderdaad, de theorie wijkt vaak af van de werkelijkheid.
Maar over het koelen. Ik denk dat onder andere de isolatie veel ruimte in neemt, maar ook de koeling (weet niet zeker, maar denk met helium en de koelkast-werking)
Want bij de isolatie moet ook rekening gehouden worden wat er met materiaal eigenschappen gebeurt bij zulke lage temperaturen, want zo zal een goede isolator Aerogel (wat grotendeels uit lucht bestaat) veel minder goed isoleren, omdat de lucht bij die temperaturen vloeibaar zal zijn.
Echt wel... Ik weet niet of jij hebt opgelet bij scheikunde.... Theoretisch gezien kan iets makkelijk 0k worden, aangezien de moleculen dan 100% stilstaan. Trouwens, mijn overgrootopa heeft een aantal jaar later dat lab nogeens half op laten blazen 8)7
Als je dieper in de theorie duikt dan blijkt dat het niet alleen praktisch maar ook theoretisch onmogelijk is om alle warme kan afvoeren, en dus niet de moleculen volledig tot stilstand kan brengen.
True, maar hij/zij zegt technisch gezien niets verkeerds: ALS de temperatuur rond het absolute nulpunt is, dan veranderen sommige metalen in supergeleiders. Dat het niet kan dat de temperatuur ooit -onder- de 0 graden Kelvin komt, zegt niet dat die metalen niet supergeleidend zouden kunnen zijn als het wel zou gebeuren.

- edit -
Vergeef mij, en de poster boven mij, want we falen allebei. Temperaturen onder 0 graden Kelvin zijn WEL mogelijk, alleen zijn ze wel wat typisch.
http://en.wikipedia.org/w...ero#Negative_temperatures

[Reactie gewijzigd door Dekker3D op 8 april 2011 18:49]

Toch mooi, dat je een stuk aanhaalt waarin wordt verteld dat systemen met een negatieve temperatuur NIET beneden het absolute nulpunt kunnen komen....(laatste zin 2e regel uit jouw stukje...)
Volgende keer iets beter lezen? O-) :*)
Het feit dat je het over 'graden Kelvin' hebt geeft mij de indruk dat je er niet al te veel verstand van hebt... Dat is net zoiets als praten over 'graden meter' of 'graden volt'. Kelvin is een SI-eenheid (zoals meter en volt), en geen gradatie op een schaal zoals bijvoorbeeld bij de Celsiusschaal.
Dan nog kan je toch nooit onder de 0 kelvin komen.. Je kan niet stiller bewegen dan absoluut stil. Lijkt me onmogelijk
Je weet dat de Celsius en de Kelvin schaal pressies het zelfde werken he? Ze meten het zelfde en hebben de zelfde delta.
Kelvin noteer je dan formeel zonder graden symbool maar je moet echt een gigantische mierenneuker zijn om er over te vallen.
Je snapt toch wel dat er een verschil is tussen een aan beide kanten open gradatieschaal en een gedefinieerde eenheid? Jij zou mij toch ook verbeteren als ik over 'graden kilogram' begin? Een symbool wel of niet toevoegen kan JUIST in de wetenschap veel verschil maken. Of moet ik jou ook maar een Supernul noemen, wat maakt die ene letter 'l' aan het einde uit, nietwaar?
@ Vultura
http://www.bipm.org/en/CGPM/db/13/3/
Voor 1968 waren "degrees Kelvin" of "°K" ook gewoon formeel correcte notaties.
Het is alleen besloten om ze niet meer te gebruiken zonder dat de definitie ervan veranderde.
pressie = druk, dus het meervoud daarvan? :+
Doe niet moeilijk. Gewoon rond 0 Kelvin, Celcius was een man die temperatuur niet helemaal begreep.
-273,15 om precies te zijn.
Hij zegt ook rond het absolute nulpunt. Het gaat dan om enkele graden boven het absolute nulpunt. (~-260 tot -273,15). Er zijn trouwens wel al supergeleiders gevonden bij een hogere temperatuur, tot zo'n 125K maar tot nu toe nog geen metalen die zich ook praktisch laten inzetten.

De toepassing van supergeleiders bij mri is wel een beetje kort door de bocht hier al is het ook wel snel te beredeneren: Om de magnetische velden op te wekken gebruiken ze daar spoelen, echter bij zo een grote magnetische velden zou er extreem veel warmteverlies optreden bij een normale geleider. Hierdoor is het dus nuttig om een supergeleider te gebruiken en deze zeer sterk af te koelen(met bijvoorbeeld vloeibaar helium), dit kost dan nog altijd minder energie dan het koelen van een "normale" spoel op kamertemperatuur. Je ziet dus ook nu wel waarom de energiekosten van ondergeschikt belang zijn bij veel projecten: omdat het vaak minder energie kost dan bespaard.
Nu is dus ook redelijk makkelijk te begrijpen dat supergeleiding niet alleen in mri nuttig is maar eigenlijk overal waar hoge magneetvelden praktisch zijn. In deeltjesversnellers en kernfusiereactoren wordt het bijvoorbeeld ook gebruikt.
Waarschijnlijk een combinatie van beide, maar ik neem aan dat energie ook een factor zal zijn ja. Zeker als het op gebruik in computers aankomt zal dat sterk meespelen.

OT: Wat een vieze langstudeerder moet die man geweest zijn, maar goed dat Nederland in de toekomst niet meer van dit soort mensen zal voortbrengen!
/sarcasm
OT: Wat een vieze langstudeerder moet die man geweest zijn, maar goed dat Nederland in de toekomst niet meer van dit soort mensen zal voortbrengen!
In 1871 begonnen, in 1879 gepromoveerd, en ondertussen rector van Vindicat geweest. Op z'n 29ste professor geworden. Ja, dit kabinet zou inderdaad graag zien dat mer studenten dat voorbeeld volgden
hulde! jij snapt het volkomen, hoewel dit niks met deze goeie meneer te maken heeft :P
Er is een verschil tussen 2 of 3 studies succesvol afronden en in 10 jaar verscheidene studies 'proberen' zonder uiteindelijk ook maar èèn diploma te halen, waar de zorg om 'langstudeerders' op berust is.

Overigens, wat houdt iemand tegen om een studie te doen en af te ronden, te gaan werken en vervolgstudies naast zijn werk doen gefinancierd van z'n eigen salaris/door de baas?

Overigens meldt dit artikel niks over hoe meneer zijn 3 studies deed, of dat gelijktijdig, direct na elkaar of over een lange periode verspreid met perioden van werk tussendoor/gelijktijdig.
Het huidige (en het vorige!) kabinet doen er anders alles aan om het doen van meer dan één studie (of zelfs een master) onaantrekkelijk te maken. Dat kost namelijk tegenwoordig de hoofdprijs.
Niet onaantrekkelijk... minder duur voor de regering, ;). De logica is dat de student na zijn studie met twee studies gelijk een bak verdient, waar hij / zij vervolgens leningen e.d. kan afbetalen. Natuurlijk is dat een brakke beredenering, aangezien ze ook het volle pond mogen terugbetalen als ze niet slagen en vervolgens tien jaar lang met een studieschuld zitten.
Overigens, wat houdt iemand tegen om een studie te doen en af te ronden, te gaan werken en vervolgstudies naast zijn werk doen gefinancierd van z'n eigen salaris/door de baas?
Probeer het maar eens, dat is verbazend lastig.
Je baas moet akkoord gaan dat je op bepaalde dagen/tijden (die elk semester wisselen) niet op je werk bent.
Je studeert waarschijnlijk hooguit één dag in de week, zodat je al snel vijf keer de nominale duur nodig hebt (voor een technische master zit je dan dus op tien jaar!) om de studie af te ronden.
De kosten lopen nogal op. Als je ook maar enige kans wil maken dat je baas (mee)betaalt dan zul je al die tijd (plus nog een paar jaar "waarin ie er iets aan heeft") bij dezelfde werkgever moeten blijven. Zelf betalen is niet bepaald aantrekkelijk, want loonsverhoging "omdat je hoger opgeleid bent" krijg je pas aan het eind (als je het al krijgt).
Groepswerk (jij flink in de dertig samenwerken met drie of vier studenten van vooraan in de twintig) kan op zich wel, maar is niet ideaal. Zij kunnen bijvoorbeeld de week voor de deadline veel makkelijker alles opzij zetten om het af te maken, terwijl jij gewoon moet werken. En hoeveel studenten werken in het weekend snel even een achterstand weg? Da's veel lastiger als je al kinderen hebt.
In het kort: strikt genomen houdt niks je echt persé tegen, maar je hebt een hele stapel practische bezwaren/onhandigheden.

Ik heb bij ons een paar mensen langs zien komen die dit doen. Maar het zijn er erg weinig en ik heb het gevoel dat het een stuk zwaarder is dan "gewoon" studeren. Als dit de normale manier wordt om een master te halen, dan zal het aantal mensen dat hun studie echt "afmaakt" ongelofelijk hard kelderen ([rant]helemaal in lijn met "Nederland, Kennisland" dus[/rant]).
Aan de andere kant, als je al een master hebt (en dus zelfstandig wetenschappelijk werk kunt uitvoeren) en een baan vindt bij een bedrijfs R&D afdeling, dan kan het mogelijk zijn om te promoveren op je wetenschappelijke werk daar.

En ook wat betreft het doen van een master naast je baan ben je wel erg pessimistisch. 5 keer de nominale duur? Als je 24 uur per week kunt besteden aan je technische master (da's niet extreem), en je hebt een baan waarbij je die skills ook kunt trainen, dan kun je op ~75% van nominale snelheid studeren. Da's dus 3 jaar in plaats van 2.
Natuurlijk kost het veel energie maar als je supergeleiding op kamertemperatuur zou hebben kan alles dus ook veel kleiner éénvoudiger. Je hebt geen dure koelsystemen nodig die ook plaats inbeslag nemen.
Je moet je de ruimte noodzakelijk voor koeling niet voorstellen als een airco of koelkast: om de geleider gekoeld te houden moet je zorgen dat hij voldoende in contact komt met de koeling.
Daarom moet er een bepaalde tussenafstand gerespecteerd worden, moet er een bepaalde luchttoevoer zijn,... Vermits afstand erg belangrijk is als je snelheidswinst wil boeken, moet je ook de afstand tussen componenten minimaliseren. Hoe minder koeling je nodig hebt, hoe dichter je alles op elkaar zal kunnen zetten, hoe sneller het geheel zal presteren.
Als supergeleiding optreedt bij 0 K dan is het praktisch onmogelijk om meerlaags prints te maken, als je dit kan verhogen tot 60 K, dan wordt een tweede (en misschien wel meer) laag mogelijk. Zo wordt de afstand die signalen heel wat kleiner.
Dat valt nog best mee. Met goede isolatie kom je al erg ver.
Ook zijn er tegenwoordig "al" supergeleiders bij zo'n 60 K. En er wordt niet zo veel warmte wordt ontwikkeld omdat er nu eenmaal geen weerstand is.
Genoeg redenen voor dat het eigenlijk niet zo veel energie zou moeten kosten.
dat is wel een beetje een circle redenatie, - en hij klopt bovendien ook nog eens niet,

1 je gebruikt idd isolatie in je af te koelen ruimte, maar dat wil alleen zeggen dat er geen warmte terug je vrieskist in lekt. - maar dat wil niet zeggen dat je compressie motoren (bijv) geen frictie hebben, ..kortom alles buiten je vriesvak zal juist warmer zijn dan de omgevings temp en er zal dus ook juist veel weerstand zijn...
het is niet zo dat die moteren zelfkoelend zijn ofzo
Nee, ik bedoel dat het supergeleidende materiaal geen warmte produceert omdat er geen weerstand is. Inderdaad de dingen die je nodig hebt om de boel koud te maken vragen energie, maar die hoeveelheid valt relatief mee.
Nee, ik bedoel dat het supergeleidende materiaal geen warmte produceert omdat er geen weerstand is.
Geen elektrische weerstand is wat specifieker.
En warmte wordt gegenereerd doordat er weerstand is.
Ha, 2,5 jaar geleden was het 100 jaar terug dat Kamerlingh Onnes heliumgas vloeibaar maakte. Ooit nog eens een stukje over geschreven:
Hedendaagse wetenschap in het kort: Honderd jaar Leiden koudste plaats op aarde
Off-topic:
Jawel hoor, ze zijn aardig opgeschoten, hoogste temperatuur is nu 254K, ofwel -19 graden Celsius; 'huis- tuin en keuken' diepvriestemperatuur :)
http://www.superconductors.org/254K.htm

Foutje! Even doorklikken levert supergeleiding op bij 20C! Your wish is my command ;)
http://www.superconductors.org/20C.htm
Als ik wat doorklik op die site, zie ik een referentie naar een metaal wat op 20°C zijn T_C heeft:http://www.superconductors.org/20C.htm
jazeker wel, volgens deze site zou het record nu op 254 K liggen http://www.superconductors.org/254K.htm
Sta me toe even te vermelden dat alles van die website superconductors.org naar mijn bescheiden mening afgedaan kan worden als grotendeels fake. Van die man zijn nergens artikels te vinden en zijn claims grenzen aan het ongelooflijke.
Wetenschappers zoeken naar materialen die supergeleiding bij hogere temperaturen vertonen
Voor zover mij bekend is is dit onderzoeksgebied al jaren behoorlijk uitgestorven. Bijna iedereen die er ooit mee bezig was heeft de hoop opgegeven. Er zal vast nog wel iemand wat aan het proberen zijn, mocht het je ooit lukken iets te vinden dat boven de 200 kelvin zit dan heb je immers meteen een nobelprijsje te pakken, maar een groot onderzoeksgebied is het al heel lang niet meer.

[Reactie gewijzigd door Xeanor op 8 april 2011 17:33]

maar een groot onderzoeksgebied is het al heel lang niet meer.
Hier ben ik het niet helemaal mee eens. Zelf ben ik werkzaam in het onderzoek naar supergeleidende circuits en hoewel ik zelf voornamelijk met zogenaamde Low Tc superconductors werk (voornamelijk Aluminium en Niobium), hebben wij in onze groep toch een deel dat zich uitsluitend bezig houdt met High Tc superconductors. Beiden worden in ons geval voornamelijk gebruikt in onderzoek naar "Quatum Computing" met behulp van (vooral) "SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices)". Deze laatste zijn enorm gevoelige magnetische sensoren en kunnen bijvoorbeeld in de toekomst gebruikt worden in medische MRI toestellen waarbij enkel lage magnetische velden opgewekt hoeven te worden (Low Field MRI). Voor hoge magnetische velden worden ook supergeleiders gebruikt, nl. in supergeleidende magneten gebruikt (bijvoorbeeld in de LHC en in conventionele MRI machines). De onderzoeksgemeenschap die met deze materialen werkt is echt niet "doods" hoor. ;)
Ik moet wel toegeven dat het pure materiaal onderzoek wat minder actief lijkt, maar daarbij komt dat de sprongen in kritische temperatuur vaak samenhangen met de ontdekking van een nieuwe klasse aan metaal-keramische verbindingen.

[Reactie gewijzigd door micsimoen op 8 april 2011 17:54]

Informatieve post voor degenen die niet veel van het onderwerp weten :P Ik weet zelf een hoop van MRI's en heb ook al zelf een NMR gebruikt voor enkele chemische analyses. Supergeleiding wordt wel heel veel gebruikt en gaat nog meer gebruikt worden, dat is een heel levendig onderzoek. De zoektocht naar een materiaal wat bij hogere temperaturen supergeleidend is is echter wel redelijk gestaakt dacht ik? Er is alweer een stuk of 20 jaar niet echt iets boeiends gebeurt, en als er zo lang zo weinig vooruitgang wordt geboekt dan geef je niet alleen als onderzoeker de hoop op, maar krijg je er ook nauwelijks nog geld voor. Je moet daarvoor immers mensen over kunnen halen met een idee over hoe jij het wel werkend zou kunnen krijgen.

Wel nog interessant om te zien dat jullie dus een deel van de onderzoekgroep hebben die uitsluitend met High Tc superconductors bezig is, maar het is dus wel op een doelgerichte manier. In de 80'er jaren waren er nog wetenschappers met de opdracht "maak een materiaal wat supergeleidend is bij hogere temperaturen" maar die zijn er dus niet meer.
ha das mijn schooltje :D leuk hoor hele pareodie op school natuurlijk
Wat is in 's hemelsnaam een "honderdjarig lustrum"? Een lustrum is een periode van vijf jaar, of eventueel een feest dat om de vijf jaar gehouden wordt. Werd die supergeleiding dan al vijfhonderd jaar geleden ontdekt of hoe zit dat?
of eventueel een feest dat om de vijf jaar gehouden wordt

Je zegt het zelf, 20x5 =100 dus 100jarig lustrum?
Honderdjarig lustrum is echt fout, het is 'honderdjarig jubileum' of 'twintigste lustrum'.
Het is net zo goed als 100e verjaar dag.
Hoewel een rechtgeaard alpha bezocht ik het Kamerlingh Onnes Instituut en mijn slimmere vriendjes aldaar regelmatig. Leerzaam.
De instrumentmakersschool was ook zeker interessant.
Nu is de faculteit rechtsgeleerdheid er gevestigd.
Heike zal zich in zijn graf omdraaien.
Dat geeft maar weer eens aan waar de huidige maatschappij de hoogste prioriteit aan geeft. M.i. zou veruit het meeste geld naar de wetenschap moeten want daar is voor ons allen veruit de grootste winst te behalen als het om levenskwaliteit en kennis van het universum gaat. Maar nee, regeltjes (aka wetten) en de kunst van het geld vermenigvuldigen staan veel hoger in het vaandel. Ooit wordt dat allemaal compleet overbodig mag ik hopen. Ik vrees alleen dat ik die tijd niet meer zal meemaken. Mijn oprechte excuses voor mijn tijdgenoten heer Kamerlingh Onnes!

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True