NASA werkt aan supergeleidende kabels van de toekomst met nieuwe membranen
Op 18 april 2025 publiceerde NASA een artikel over een onderzoeksproject gefocust op het ontwikkelen van oxychalcogenide membranen voor supergeleidende stroomoverdracht. Dit klinkt misschien ingewikkeld, maar het potentieel van dit onderzoek is enorm en kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we energie transporteren, zowel op aarde als in de ruimte.
Wat is supergeleiding?
Supergeleiding is een fascinerend fenomeen waarbij bepaalde materialen bij extreem lage temperaturen geen weerstand meer bieden tegen de stroom van elektriciteit. Stel je voor: geen energieverlies tijdens het transport van elektriciteit! Dit betekent efficiëntere energienetten, krachtigere magneten en snellere computers.
Waarom zijn supergeleiders zo belangrijk?
De huidige elektriciteitsnetten verliezen een aanzienlijk deel van de energie door weerstand in de kabels. Supergeleidende kabels zouden dit probleem oplossen, wat leidt tot:
- Energiebesparing: Minder energieverlies betekent minder energieproductie nodig, wat goed is voor het milieu.
- Kostenbesparing: Lagere energiekosten voor consumenten en bedrijven.
- Krachtigere apparatuur: Supergeleiders kunnen worden gebruikt in krachtigere magneten voor medische scanners (MRI), wetenschappelijk onderzoek (deeltjesversnellers) en zelfs toekomstige ruimtetransporttechnologieën.
- Compactere technologie: Supergeleiders kunnen helpen om kleinere en efficiëntere elektronische apparaten te bouwen.
De uitdaging: Lage temperaturen
De grootste uitdaging bij supergeleiding is dat de meeste materialen alleen supergeleidend worden bij extreem lage temperaturen, vaak dichtbij het absolute nulpunt (-273.15 °C). Dit maakt het gebruik van supergeleidende kabels in de praktijk erg duur en complex, omdat er complexe koelsystemen nodig zijn.
Oxychalcogenide membranen: Een nieuwe aanpak
Hier komt NASA’s onderzoek naar oxychalcogenide membranen in beeld. Oxychalcogeniden zijn een klasse van materialen die interessante elektronische eigenschappen vertonen en potentieel hebben om supergeleiding bij relatief hogere temperaturen mogelijk te maken.
Wat zijn oxychalcogenides?
Oxychalcogenides zijn chemische verbindingen die elementen uit de chalcogeengroep (zoals zwavel, selenium en tellurium) combineren met zuurstof. Door de specifieke manier waarop deze elementen zijn gecombineerd, kunnen deze materialen unieke eigenschappen vertonen die ze geschikt maken voor supergeleiding.
Wat zijn membranen in deze context?
In dit onderzoek zijn de oxychalcogenides gemaakt in de vorm van dunne membranen. Dit is belangrijk omdat de structuur en de dikte van het materiaal een cruciale rol spelen in de supergeleidende eigenschappen. Door de materialen in dunne films te produceren, kunnen wetenschappers de eigenschappen beter controleren en optimaliseren.
NASA’s onderzoek: Waarom is dit relevant voor de ruimte?
Hoewel het onderzoek wellicht in eerste instantie gericht lijkt op aardse toepassingen, is het relevant voor NASA vanwege:
- Efficiënte stroomvoorziening in de ruimte: In de ruimte is efficiënte energieopwekking en -distributie cruciaal voor lange-termijn missies en kolonisatie. Supergeleidende kabels kunnen helpen om energie van zonnepanelen efficiënt naar verschillende systemen te transporteren.
- Krachtigere ruimtetransporttechnologieën: Supergeleidende magneten kunnen worden gebruikt in toekomstige ruimtetransporttechnologieën, zoals elektromagnetische lanceersystemen (railguns) of ionenmotoren.
- Geavanceerde sensoren: Supergeleiders kunnen worden gebruikt in gevoelige sensoren voor wetenschappelijke instrumenten in de ruimte, waardoor nauwkeurigere metingen mogelijk zijn.
Toekomstige stappen
Het onderzoek naar oxychalcogenide membranen is nog in een vroeg stadium, maar de resultaten zijn veelbelovend. De volgende stappen omvatten:
- Het synthetiseren van nieuwe oxychalcogenide materialen: Onderzoekers zullen nieuwe combinaties van elementen en structuren onderzoeken om materialen te vinden die supergeleiding bij hogere temperaturen vertonen.
- Het optimaliseren van de membraanproductie: Het perfectioneren van de technieken om dunne films van oxychalcogenides te maken met de gewenste eigenschappen.
- Het testen van de supergeleidende eigenschappen: Nauwkeurige metingen uitvoeren om de kritieke temperatuur, de kritieke stroom en het kritieke magnetische veld van de membranen te bepalen.
- Het ontwikkelen van praktische toepassingen: Het onderzoeken van de mogelijkheden om de oxychalcogenide membranen te integreren in real-world toepassingen, zoals kabels, magneten en sensoren.
Conclusie
Het onderzoek naar oxychalcogenide membranen voor supergeleidende stroomoverdracht is een ambitieus project met het potentieel om de manier waarop we energie genereren, transporteren en gebruiken te veranderen. Hoewel er nog veel onderzoek en ontwikkeling nodig is, kan dit baanbrekende werk van NASA leiden tot efficiëntere energienetten, krachtigere technologieën en nieuwe mogelijkheden voor ruimtemissies in de toekomst. De publicatie van dit artikel in 2025 toont de voortdurende inspanningen van NASA om innovatie te stimuleren en de grenzen van de wetenschap te verleggen.
Ontwikkeling van oxychalcogenide membranen voor supergeleidende stroomoverdracht
De AI heeft het nieuws geleverd.
De volgende vraag werd gebruikt om het antwoord van Google Gemini te genereren:
Op 2025-04-18 16:54 is ‘Ontwikkeling van oxychalcogenide membranen voor supergeleidende stroomoverdracht’ gepubliceerd volgens NASA. Schrijf alstublieft een gedetailleerd artikel met relevante informatie op een begrijpelijke manier.
19