Superkonduktivitas Niobium

Telah lama diketahui bahwa begitu suhu diturunkan hingga mendekati nol mutlak, sifat kimia beberapa zat tiba-tiba berubah dan menjadi "superkonduktor" yang hampir tidak memiliki hambatan. Suhu di mana suatu zat mulai mempunyai sifat “superkonduktor” yang aneh ini disebut suhu kritis. Tentu saja, suhu kritis berbagai zat berbeda-beda.
Penting untuk disadari bahwa suhu yang sangat rendah tidak mudah diperoleh, dan masyarakat harus membayar mahal untuk suhu tersebut; semakin mendekati nol mutlak, semakin besar harga yang harus kita bayar. Jadi kebutuhan kita akan zat superkonduktor, tentu saja, semakin tinggi suhu kritisnya, semakin baik.
Ada banyak unsur dengan sifat superkonduktor, dan niobium memiliki salah satu suhu kritis tertinggi. Dan paduan niobium, suhu kritis hingga suhu absolut 18,5 hingga 21 derajat, saat ini merupakan bahan superkonduktor terpenting.
Orang-orang pernah melakukan eksperimen seperti itu: mendinginkan cincin logam niobium ke keadaan superkonduktor, mengalirkan arus dan kemudian memutus arus, dan kemudian, seluruh rangkaian instrumen ditutup, untuk menjaga suhu tetap rendah. Setelah dua setengah tahun, orang membuka instrumen, menemukan bahwa cincin niobium di arus masih mengalir, dan kekuatan arus dan energinya hampir persis sama!

Dari percobaan ini, terlihat jelas bahwa bahan superkonduktor hampir tidak kehilangan arus. Jika kabel superkonduktor digunakan untuk transmisi daya, efisiensi transmisi daya akan sangat meningkat karena tidak ada hambatan dan tidak ada energi yang hilang saat arus melewatinya.
Seseorang telah merancang kereta levitasi magnetik berkecepatan tinggi yang memiliki magnet superkonduktor yang dipasang di bagian rodanya sehingga seluruh kereta dapat melayang di lintasan sekitar sepuluh sentimeter. Dengan cara ini, tidak akan ada lagi gesekan antara kereta dan rel sehingga mengurangi hambatan terhadap kemajuan. Kereta maglev berkapasitas seratus penumpang dapat mencapai kecepatan lebih dari lima ratus kilometer per jam dengan tenaga penggerak hanya seratus tenaga kuda.
Dengan sabuk timah niobium sepanjang dua puluh kilometer yang dililitkan pada tepi roda berdiameter satu setengah meter, belitannya mampu menghasilkan medan magnet yang kuat dan stabil yang cukup kuat untuk mengangkat beban seberat seratus dua puluh. -dua kilogram dan membuatnya melayang di ruang medan magnet. Jika medan magnet ini digunakan dalam reaksi fusi termonuklir untuk mengendalikan reaksi fusi termonuklir yang kuat, kita dapat menyediakan listrik murah dalam jumlah besar yang hampir tak ada habisnya.
Orang-orang telah membuat generator DC dari bahan superkonduktor niobium-titanium. Memiliki banyak keunggulan, seperti ukurannya yang kecil, ringan, biaya rendah, dan menghasilkan listrik seratus kali lebih banyak dibandingkan generator biasa dengan ukuran yang sama.