2021年1月13日,世界上首臺高溫超導高速磁浮列車正式在線下啟用,該磁浮列車全程由我國自主研發(fā)設計制造,速度可達620公里每小時,更神奇的是,這輛車只要用手一推,就被推跑了!
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該磁浮列車是一輛工程化樣車,與它一起啟動的還有世界上第一條真車驗證線,這臺磁浮工程化樣車是由西南交通大學牽引動力實驗室和中國中車、中鐵等單位聯(lián)合研發(fā)的。在啟動儀式過程中,參與研發(fā)的鄧自剛教授還讓現(xiàn)場人員嘗試用手推動它,沒想到它真的被推動了,驚呆現(xiàn)場觀眾。
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磁懸浮列車因其軌道磁力可以將車輛懸浮在空中而得名,與軌道間沒有阻力摩擦;而這臺高溫超導磁浮列車又是使用的碳纖維材料,比現(xiàn)在的高鐵輕50%,因此一個人也可以推動這輛車。
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高溫超導高速磁浮列車,這個名字中最關鍵的就是“高溫”和“超導”兩個詞。我們先來了解一下超導的概念,超導體指的是在一定溫度下,電阻為零的導體,它的另一個特性就是完全抗磁性,1911年,荷蘭科學家卡末林·昂尼斯在掌握了液氦和低溫技術后,將汞冷卻到零下268度左右時,汞的電阻突然消失,呈現(xiàn)出一種超導狀態(tài),這是人類發(fā)現(xiàn)的第一個超導體。當超導材料運用到軌道交通工具上,就相當于沒有了阻力限制,速度就會大幅度提升。
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然后我們再來了解一下這里的高溫指的是什么。前面我們提到荷蘭科學家將汞冷卻到了零下268度,這里使用的是液態(tài)氦作為降溫材料,液態(tài)氦價格昂貴,如果將其用到磁浮列車上,必然要付出高昂的成本,并不適合民用。
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后來科學家發(fā)現(xiàn)一些材料冷卻到零下196度左右就能使電阻消失,而這些材料的冷卻只需要用便宜的液態(tài)氮就可以實現(xiàn),大大降低了成本。因此科學家根據(jù)超導體的臨界溫度來劃分高溫低溫超導體,如果臨界溫度比液氮(-196℃)高,就是高溫超導體,反之就是低溫超導體。
用于制作冰激淋的液氮
從前面的分析中可以看出,我國的高溫超導磁浮列車具有高速、節(jié)能、成本低的特點;除此之外,它還擁有環(huán)保、安全舒適的優(yōu)點。高溫超導磁浮列車沒有噪音,軌道產(chǎn)生的也是靜磁場,不會產(chǎn)生電磁污染,而且高溫超導體擁有一種特殊的“釘扎力”,它能夠保持磁浮列車一直處于軌道上,即使跑偏了也能給你拉回來,出現(xiàn)安全事故的概率極低。
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磁懸浮技術以日本、德國的成就最為突出。根據(jù)磁體材料的不同,磁懸浮列車可分為常導型和低溫高溫超導型兩大類,德國以常導高速為代表,在2009年的測試中,德國新型磁浮列車的最高時速為550公里;日本則以低溫超導為代表,2015年創(chuàng)下了時速603公里的世界紀錄。
真空管道
而如今我國的高溫超導磁浮列車時速達到了620公里,已經(jīng)超過德國日本,如果結合以后研究出的真空管道,它的速度甚至能達到1000公里每小時,到時這將成為我國繼中國高鐵后的又一大國際名片。
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