Взгляд в «послезавтра»: как будет передаваться энергия будущего
Во вселенной видеоигр «Фоллаут» полупроводники не придумали, поэтому вся техника работала на атомной энергии: от холодильника до автомобиля. Экологично, конечно, но странновато. А как будет у нас?
Про «Фоллаут» я, честно говоря, ничего не знаю, зато читал разные фантастические романы: в большинстве из них решающую роль в мире будущего играют сверхпроводники. Области их применения, как и в вашем примере, самые разнообразные — от сверхскоростного транспорта до медицины. И вот это уже гораздо ближе к реальности: если XX век был веком полупроводников, то в ближайшем будущем широко применяться будут разнообразные сверхпроводники.
Как устроены сверхпроводники?
Традиционно использовались (и до сих пор используются) так называемые интерметаллидные сверхпроводники: они переходят в сверхпроводящее состояние при очень низких, гелиевых температурах. Чтобы заставить их «работать», приходится использовать дорогостоящий жидкий гелий. Есть также купратные сверхпроводники, которые сверхпроводимости достигают при азотных температурах, а жидкий азот — уже куда более дешёвый материал, но они пока ещё не внедрены так широко.
Когда и как была открыта сверхпроводимость?
Если мы говорим о купратной сверхпроводимости, открытие было неожиданное: швейцарский физик Алекс Мюллер со своим коллегой Георгом Беднорцом проводили поиски сверхпроводников там, где сверхпроводимости, как тогда считалось, существовать не могло. Можно провести аналогию с великими географическими открытиями: когда Колумб поплыл в Индию не вдоль Африки, а вообще в другую сторону. Вот примерно так же в 1986 году они обнаружили сверхпроводимость: 23 Кельвина (рекорд проводимости на то время) резко превратились в 135 Кельвинов. Чтобы поставить новый рекорд, нам требуется искать новые сверхпроводники.
Какой сверхпроводимости получается достичь сегодня?
Буквально неделю назад был опубликован доклад Национальной академии наук США о том, что сверхпроводящие сложные оксиды меди — то семейство, которое мы с коллегами когда-то открыли, — после «закалки» очень большим давлением даже в «комнатных» условиях при нормальном давлении фиксируют сверхпроходимость в 151 Кельвин и выше. Это означает, что есть возможность (и не одна) создать такие сверхпроводники, которые смогут оставаться в сверхпроводящем состоянии при комфортных температурах.
Как именно сверхпроводимость изменит нашу жизнь? При подготовке к интервью я узнал слова «магнитная левитация»: поезда начнут летать?
Нет, зачем? (смеётся) Они просто будут достигать очень высоких скоростей и тратить на это гораздо меньше энергии. Я, кстати, левитировал!
Сегодня?
Нет, лет 20-30 назад. Это было в Японии: меня поставили на такой диск, раскрутили его, — и он левитировал, как ковёр-самолёт. Продолжаться это могло почти бесконечно, потому что не было трения, но я попросил эту левитацию закончить.
Вы упомянули медицину: как сверхпроводимость поможет там?
Обеспечит точную медицинскую диагностику с помощью МРТ. Сверхпроводники могут создавать очень устойчивые магнитные поля, и это помогает проводить более подробные сканирования. Это должно ещё и сильно удешевить сами аппараты: сейчас они чаще всего используют жидкий гелий. Обслуживать купраты с жидким азотом намного дешевле.
В одной своей статье вы писали, что электромобили были придуманы ещё в начале XX века, но машины на ДВС оказалось удобнее использовать…
Не совсем так. В начале XX века электромобили уже доминировали, а появились они ещё в середине XIX столетия. Чуть позже возникли свинец-кислотные аккумуляторы, которые сейчас повсеместно используются в наших автомобилях. На их основе стали делать электромобили, которые устанавливали рекорды скорости: человек впервые преодолел скоростной рубеж в 100 километров в час именно на электромобиле.
