Boaz Almog doet een supergeleider "zweven"
-
0:10 - 0:14Het fenomeen dat je hier even zag,
-
0:14 - 0:20heet kwantumlevitatie en kwantumlocking.
-
0:20 - 0:24Het object dat zweefde
-
0:24 - 0:26heet een supergeleider.
-
0:26 - 0:32Supergeleiding is een kwantumstatus van de materie
-
0:32 - 0:36die enkel onder een bepaalde temperatuur voorkomt.
-
0:36 - 0:39Het fenomeen bestaat allang.
-
0:39 - 0:40Het werd 100 jaar geleden ontdekt.
-
0:40 - 0:42Maar pas sinds kort,
-
0:42 - 0:45dankzij nieuwe technologieën,
-
0:45 - 0:47kunnen we een demonstratie geven
-
0:47 - 0:51van kwantumlevitatie en kwantumlocking.
-
0:51 - 0:57Een supergeleider heeft twee typische kenmerken.
-
0:57 - 1:01Eén: de elektrische weerstand is nul.
-
1:01 - 1:07Twee: de binnenkant van de supergeleider
stoot een magnetisch veld af. -
1:07 - 1:10Klinkt ingewikkeld, niet?
-
1:10 - 1:13Wat is elektrische weerstand?
-
1:13 - 1:19Elektriciteit is de beweging van elektronen in materiaal.
-
1:19 - 1:23Terwijl elektronen bewegen,
-
1:23 - 1:25botsen ze met atomen.
-
1:25 - 1:28Daarbij verliezen ze energie.
-
1:28 - 1:33Die verliezen ze als warmte.
Dat effect ken je. -
1:33 - 1:39Maar in een supergeleider zijn er geen botsingen.
-
1:39 - 1:44Dus is er geen energieverlies.
-
1:44 - 1:47Dat is merkwaardig.
Even nadenken. -
1:47 - 1:52In de klassieke fysica is er altijd
wrijving en energieverlies. -
1:52 - 1:56Hier niet, want het is een kwantumeffect.
-
1:56 - 2:05Bovendien houden supergeleiders niet
van magnetische velden. -
2:05 - 2:09Een supergeleider zal het magnetische veld willen afstoten.
-
2:09 - 2:15Dat kan door stroom te doen circuleren.
-
2:15 - 2:18De combinatie van de twee effecten --
-
2:18 - 2:24de afstoting van magnetische velden
en elektrische weerstand nul -- -
2:24 - 2:27is nu net een supergeleider.
-
2:27 - 2:32Het plaatje is niet altijd perfect.
-
2:32 - 2:39Soms blijven er strengen magnetisch veld
in de supergeleider. -
2:39 - 2:43In goede omstandigheden, zoals hier,
-
2:43 - 2:48kunnen die vastgehouden worden in een supergeleider.
-
2:48 - 2:54Die strengen magnetisch veld in de supergeleider
-
2:54 - 2:57komen voor in discrete hoeveelheden.
-
2:57 - 3:00Omdat het een kwantumfenomeen is, kwantumfysica.
-
3:00 - 3:04Blijkt dat ze zich als kwantumdeeltjes gedragen.
-
3:04 - 3:10In dit filmpje zie je hoe ze één voor één discreet bewegen.
-
3:10 - 3:14Dit zijn strengen magnetisch veld.
Het zijn geen deeltjes, -
3:14 - 3:18maar ze gedragen zich als deeltjes.
-
3:18 - 3:22Daarom noemen we dit
kwantumlevitatie en kwantumlocking. -
3:22 - 3:28Wat gebeurt er als we de supergeleider
in een magnetisch veld zetten? -
3:28 - 3:33Eerst zijn er strengen magnetisch veld binnenin.
-
3:33 - 3:37De supergeleider houdt er niet van dat die bewegen,
-
3:37 - 3:40omdat beweging tot energieverlies leidt,
-
3:40 - 3:43wat de staat van supergeleiding verbreekt.
-
3:43 - 3:48Dus pint hij de strengen vast,
-
3:48 - 3:53die fluxons heten, en pint de fluxons vast.
-
3:53 - 4:00Daardoor pint hij zichzelf vast.
-
4:00 - 4:09Omdat elke beweging van de supergeleider
hun paats wijzigt, -
4:09 - 4:11hun configuratie.
-
4:11 - 4:16Vandaar de kwantumlocking.
Ik toon even hoe dat werkt. -
4:16 - 4:22Dit is een supergeleider,
ingepakt om lang genoeg koud te blijven. -
4:22 - 4:26Als ik die bovenop een gewone magneet plaats,
-
4:26 - 4:30blijft die in de lucht vastgepind.
-
4:30 - 4:34(Applaus)
-
4:34 - 4:38Dit is niet gewoon zweven of afstoten.
-
4:38 - 4:43Ik kan de fluxons herschikken
en hem in de nieuwe configuratie vastpinnen. -
4:43 - 4:47Zo, of iets naar rechts of links bewegen.
-
4:47 - 4:55Dit is kwantumlocking –
driedimensionaal vastpinnen van de supergeleider. -
4:55 - 4:57Ik kan hem op zijn kop zetten.
-
4:57 - 5:00Hij blijft vastgepind.
-
5:00 - 5:09We begrijpen nu dat zweven eigenlijk vastpinnen is.
-
5:09 - 5:14Dat begrijpen we.
-
5:14 - 5:18Het zal je niet verbazen dat bij deze cirkelmagneet,
-
5:18 - 5:22waar het magnetisch veld overal eender is,
-
5:22 - 5:28de supergeleider vrij
om de as van de magneet zal roteren. -
5:28 - 5:34Dat komt omdat hij vastgepind blijft terwijl hij roteert.
-
5:34 - 5:40Ik kan de supergeleider aanpassen en roteren.
-
5:40 - 5:47Beweging zonder wrijving.
Hij zweeft nog maar kan vrij rondbewegen. -
5:47 - 5:56Er is kwantumlocking.
We doen hem boven deze magneet zweven. -
5:56 - 6:02Hoeveel fluxons of magnetische strengen
zitten er in deze ene schijf? -
6:02 - 6:05Dat kunnen we berekenen. Het zijn er veel.
-
6:05 - 6:13Deze schijf van 7,5 cm bevat
100 miljard strengen magnetisch veld. -
6:13 - 6:17Dat is nog niet het verbluffende stuk. Er is meer.
-
6:17 - 6:22Het verbluffende is dat deze supergeleider
-
6:22 - 6:30maar een halve micron dik is.
Hij is flinterdun. -
6:30 - 6:39Deze flinterdunne laag
kan 70.000 keer haar eigen gewicht doen zweven. -
6:39 - 6:45Het is een opmerkelijk effect.
Het is zeer sterk. -
6:45 - 6:49Ik kan deze cirkelmagneet uitbreiden
-
6:49 - 6:54en elke gewenste baan maken.
-
6:54 - 6:58Ik kan hier een grote cirkelbaan maken.
-
6:58 - 7:05Als ik de supergeleider op die baan plaats,
-
7:05 - 7:09beweegt die vrij.
-
7:09 - 7:18(Applaus)
-
7:18 - 7:23Dat is niet alles.
Ik kan de positie aanpassen, roteren, -
7:23 - 7:29en hij beweegt vrij in de nieuwe positie.
-
7:29 - 7:34Ik kan iets nieuws uitproberen.
Dit is een première. -
7:34 - 7:40Ik neem deze schijf en zet ze hier.
-
7:40 - 7:43Terwijl ze hier blijft -- niet bewegen --
-
7:43 - 7:49probeer ik de baan te roteren.
-
7:49 - 7:51Als ik het goed gedaan heb,
-
7:51 - 7:54blijft ze hangen.
-
7:54 - 8:03(Applaus)
-
8:03 - 8:10Je ziet dat het kwantumlocking is,
niet kwantumlevitatie. -
8:10 - 8:14Ik laat het hier nog wat draaien.
-
8:14 - 8:18Intussen vertel ik wat over supergeleiders.
-
8:18 - 8:23Nu -- (Gelach) --
-
8:23 - 8:30We weten dat we enorme hoeveelheden stroom
in supergeleiders kunnen transfereren. -
8:30 - 8:35Die kunnen we gebruiken
om sterke magnetische velden te maken, -
8:35 - 8:41zoals voor MRI-machines, deeltjesversnellers en zo.
-
8:41 - 8:45We kunnen ook energie opslaan met supergeleiders
-
8:45 - 8:47omdat er geen verlies is.
-
8:47 - 8:54We kunnen kabels maken om enorme hoeveelheden stroom
tussen krachtcentrales te transfereren. -
8:54 - 9:03Stel je voor: een backup voor een krachtcentrale
met één supergeleidingskabel. -
9:03 - 9:08Wat is de toekomst van kwantumlevitatie en kwantumlocking?
-
9:08 - 9:15Ik beantwoord deze simpele vraag met een voorbeeld.
-
9:15 - 9:21Stel je een schijf zoals deze in mijn hand voor,
-
9:21 - 9:257,5 cm diameter, met één verschil.
-
9:25 - 9:30In plaats van een halve micron
is de supergeleidingslaag -
9:30 - 9:33twee millimeter dik.
Echt dun. -
9:33 - 9:44Deze supergeleidingslaag van twee mm
kan een ton, een kleine auto, dragen. -
9:44 - 9:47Verbluffend. Dankuwel.
-
9:47 - 10:03(Applaus)
- Title:
- Boaz Almog doet een supergeleider "zweven"
- Speaker:
- Boaz Almog
- Description:
-
Hoe kan een flinterdunne schijf van 7,5 cm iets doen zweven van 70.000 keer zijn gewicht? In een ijzersterke futuristische demonstratie toont Boaz Almog hoe een fenomeen gekend als quantumlocking een supergeleidende schijf kan doen zweven boven een magnetische baan -- volledig zonder wrijving en zonder energieverlies.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 10:25
Els De Keyser edited Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Els De Keyser edited Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Els De Keyser approved Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Rik Delaet accepted Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Rik Delaet declined Dutch subtitles for The levitating superconductor | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for The levitating superconductor |