化学理科

極低温とは?絶対零度との違いや温度の下がり方について理系ライターが解説!

超伝導とリニアモーターカー

山梨実験線で試験走行を行う改良型L0系950番台 (2020年8月29日 笛吹市にて)
Saruno Hirobano投稿者自身による作品, CC 表示-継承 4.0, リンクによる

超電導は次世代の乗り物に重要な技術として使われているんです。それが「リニアモーターカー」。リニアモーターカーは超伝導技術を使うことで動いているんです!

超電導状態のコイルに電流を流すことで、強力な磁気が発生します。「リニアモーターカーの車体に取り付けてある磁石」と「ガイドと呼ばれるレールに設置してあるコイルから発生した磁気」同士が引き合う力と反発する力を調整することで、車体は進む、止まる、浮くことが可能に!

超電導技術がなければ、電流をコイルに流し続けることができないので、リニアは安定して走行することができないんです。現在の技術では、超電導状態を発生させるためには、4Kの液化ヘリウムに、ニオブ-チタン合金でできたコイルを浸すことで冷却しています。

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課題もたくさんの超伝導技術

超伝導はたくさんの用途がある夢の技術ですが、課題も多くあります。一番の課題は「超伝導の発現には極低温が必要不可欠」ということ。4K(-269℃)という温度を常に維持しておくにはとんでもないほどの維持費がかかってしまいますよね。

超伝導が発現する温度は材料や材質によっても違うので、超電導が発現する温度を何とか上昇させようという研究も盛んにおこなわれています。

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超伝導が、常温で実現できれば、間違いなくノーベル賞だ!

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温度と新技術の深すぎる関係を学ぶ

今回は温度を表す3つの指標と極低温下で起きる不思議な現象「超伝導」についてご紹介してきました。

日本からアメリカへ旅行すると、温度の表示はすべて華氏なので、摂氏から華氏への変換ができるようにしておくと役にたつかもしれません。

極低温下で起きる「超伝導」は、リニアモーターカーという次世代の乗り物に必要不可欠な技術です。リニアモーターカーは今後大きなニュースになりますので、ぜひチェックしておいてくださいね!

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