ЦПН и Физички факултет направили макету маглева, воза који левитира. Шта су ови возови?
Пишу: Сташа Бајац и Катарина Вуковић
1. Шта је маглев?
Маглев је специјална врста брзог воза, који може да достигне брзину преко 500 км на час. Име је добио спојем речи магнетна левитација, на ком принципу и функционише. Први патент маглева развијен је седамдесетих година двадесетог века у Америци, а убзро су уследили и немачки и британски примерци. Данас су и даље реткост и у комерцијалној употреби их има само у неколико земаља, од којих је највећи број у Јапану.
2. Које врсте маглева постоје?
Једна врста маглева ради по принципу електромагнетног поља. Његове шине су од гвожђа, а електромагнети који су причвршћени за спољашњу страну дна воза омогућавају левитацију.
Магнетна левитација је технологија базирана на магнетизму у којој један објекат лебди (левитира) над другим без икакве механичке потпоре, само уз помоћ магнетног поља.
Други принцип рада маглева се заснива на употреби суперпроводника и магнетних шина.
3. Шта је суперпроводник?
Суперпроводност се јавља код извесних материјала на ниским температурама, где долази до потпуног одсуства електричног отпора и гашења унутрашњег магнетног поља. Тада се догађа један чудесан квантни феномен, тако да електрична струја може кроз то поље да тече практично без отпора.
Када се помоћу течног азота охлади до температуре од око -196 степени Целзијуса, суперпроводник не дозвољава да кроз њега продру магнетне линије сила и на њих се ослања. Ово се стручно назива Мајснеров ефекат.
Истраживања суперпроводности су постала веома популарна у последњих неколико деценија, а маглев је једна од првих практично коришћених технологија од њих.
За конструисање свог маглева Центар је користио суперпроводнике направљене од итријум-баријум-купрон-оксида (YBa2Cu3O7)
4. Како се воз креће?
На место у возићу где се налазе суперпроводници сипа се течни азот, а да би се возић покренуо, потребно га је мало погурати руком. Течним азотом се материјал хлади и тада постаје суперпроводан. Он онда подиже воз, јер се око њега формира необично и веома снажно магнетно поље, које чини да сваки метал који се нађе у близини лебди. Када течни азот испари, а температура суперпроводника буде једнака температури у соби, возић се зауставља.
5. Да ли обични магнети могу да произведу овај ефекат?
Обични магнети нису довољно јаки да подупру воз. Потребни су неодимијумски магнети (Nd), најјачи магнети данашњице, који се користе у електричним моторима, рачунарима, ветрогенераторима итд. Магнети за маглев Центра за промоцију науке су јачине 1,28 Т.
6. Које су предности оваквих возова?
Када би се у Београду укрцали на овакав воз, у Новом Саду би били за 15 мин. Његова велика брзина је последица одсуства трења између воза и шина. У Јапану постоје експерименталне траке на којима су се достизале брзине и до невероватних 900 км на час. Такође, ови типови возова не користе фосилна горива, која загађују околину.
7. Како ради експонат маглева који је Центар за промоцију науке направио?
Маглев који ће Центар у сарадњи са Физичким факултетом представити на Фестивалу припада оној другој групи. Он, дакле, уместо електромагнета има суперпроводник, а шине су од специјалних земљаних магнета. На овом принципу може да ради било која врста маглева.