Aparatele de rezonanţă magnetică nucleară şi acceleratoarele de particule ale prezentului nu ar putea exista fără magneţi supraconductori, care generează câmpuri magnetice foarte puternice, folosind doar o fracţiune din energia folosită de electromagneţii convenţionali. Calea spre primul brevet pentru această tehnologie a durat aproape şase decenii şi s-a încheiat spectaculos cu o fotografie.

 

Istoria primului brevet pentru magnet superconductor

Diagramă a câmpului magnetic produs într-un solenoid de curent electric.

Heike Kamerlingh Onnes a descoperit supraconductibilitatea în 1911, când a răcit mercurul la o temperatură apropiată de 0 absolut şi a descoperit că acesta îşi pierde rezistivitatea electrică. Cu toate acestea, atunci când a introdus sârmă de plumb supraconductor într-o bobină şi a trecut curent prin ea pentru a genera un câmp magnetic, proprietatea supraconductivităţii a dispărut de la câmpuri magnetice doar de câteva ori mai puternice decât cele a unui magnet de frigider.

 

 

În 1954, G.B. Yntema de la Universitatea Illinois şi în 1959, Stanley Autler de la MIT, au legat în mod independent spirale supraconductoare în bobine cu niobiu lucrat la rece şi astfel s-au produs câmpuri magnetice de aproape 10 kilogauss, adică un ordin de magnitudine mai mare decât până în acel moment. Lupta pentru cât mai mulţi gauss începuse. Premiul a ajuns la expertul în metale John E. “Gene” Kunzler, al cărui grup de la Bell Labs a produs 15 kilogauss folosind un aliaj de molibden-rheniu. Kunzler a depus documentele necesare înregistrării unui brevet (vezi imaginea), pe 19 septembrie 1960, cu 15 zile înaintea lui Autler. Brevetul lui Kunzler a fost emis primul, pe data de 14 aprilie 1964.

Diagrama primului brevet oferit în lume pentru un magnet supraconductor
Credit imagine: Oficiul SUA de Brevete şi Mărci

“Aceşti magneţi mici şi primitivi erau, bineînţeles, foarte instabili.” avea să spună John Hulm, cel care a condus un grup Westinghouse, în cadrul unei conferinţe, în 1982. „Ar fi trebuit să fii foarte optimist ca să crezi că aceste jucării ciudate ale unui fizician ar putea ajunge aparate complexe, produse pe scară mare, şi atât de folositoare.”

Construcţia acceleratorului Tevatron de la Fermilab din anii 1970 – cu 1020 magneţi supraconductori,  conţinând suficientă sârmă supraconductoare cât să înfăşoare Pământul de 2,3 ori – a creat o nouă industrie care de atunci produce sârme şi cablu pentru o tehnologie emergentă de imagistică medicală care avea, de asemenea, nevoie, şi de magneţi supraconductori puternici: rezonanţa magnetică nucleară (RMI).

 

 

Articol tradus de Andrei Butilcă din revista Symmetry, cu acordul editorului.


Dacă găsiţi scientia.ro util, susţineţi site-ul printr-o donaţie.

Găzduire 2019: 485 €. Donat: 106.55


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!