ผู้ใช้:Chayudakiti/ทดลองเขียน

การประยุกต์ใช้ตัวนำยวดยิ่ง แม้ว่าความรู้ความเข้าใจในเรื่องกลไกการเกิดสภาพนำยนยิ่งยังมีความเข้าใจที่ยังไม่ชัดเจนนักแต่การพัฒนาในด้านการประยุกต์ใช้งานกับสามารถทำคู่ขนานกันไปได้เลย และมีความชัดเจนอย่ามาก เนื่องจากตั้งแต่มีการค้นพบตัวนำมันยิ่งแบบดั้งเดิมการค้นพบทฤษฎีBCS ตัวนำยวดยิ่งแบบดั้งเดิมที่มีอุณหภูมิวิกฤติสูงที่สุดคือ NbGe3 มีอุณหภูมิวิกฤติ เท่ากับ 23 เควิน ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลาย โดยใช้ฮีเลียมเหลวเป็นสารหล่อเย็น ดังนั้นหลังจากการค้นพบตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงซึ่งมีอุณหภูมิวิกฤติสูงกว่าจุดเดือดของไนโตรเจนเหลวการประยุกต์ใช้งานจึงสามารถทำต่อเนื่องได้ทันทีโดยใช้ไนโตรเจนเหลวเป็นสารหล่อเย็นแทนฮีเลียมเหลว ซึ่งสามารถทำได้ง่ายและสะดวกรวมถึงมีค่าใช้จ่ายที่น้อยลงกว่าเดิมเป็นอย่างมาก ทำให้การพัฒนาในด้านการประยุกต์จึงดำเนินการได้อย่างรวดเร็วและกว้างขวางมากขึ้น และในปัจจุบันได้มีการนำตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงมาประยุกต์ใช้งานแทนตัวนำยวดยิ่งแบบดังเดิมแล้วในเกือบทุกประเภทของอุปกรณ์ ทั้งนี้องค์ประกอบสำคัญของการประยุกต์ใช้งานตัวนำยวดยิ่งก็คือ ตัวนำยวดยิ่งนั้นจะต้องมีอุณหภูมิวิกฤติที่สูงกว่าจุดเดือดสารที่นำมาหล่อเย็นและต้องมีค่ากระแสไฟฟ้าวิกฤตและสนามแม่เหล็กวิกฤตที่มีค่าสูงมากพอที่จะใช้งานได้ เนื่องจากการประยุกต์ใช้งานส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การประยุกต์ใช้งานตัวนำวัดยิ่ง การสร้างเป็นเครื่องมืออุปกรณ์การเชื่อมโยงการใช้งานที่กว้างขวางในหลายหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน ด้านการแพทย์ ด้านการขนส่ง และอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์

Maglev train

1) รถไฟฟ้าแมกแลฟ สำหรับด้านการขนส่งได้มีการนำตัวนำเลือดยิ่งมาประยุกต์ใช้งานแล้ว โดยเป็นส่วนประกอบสำคัญในเครื่องยนต์และอุปกรณ์ในส่วนขับเคลื่อนในรถยนต์ เรือ และรถไฟฟ้า ส่วนใหญ่ยังอยู่ในช่วงของการวิจัยและพัฒนา แต่ที่ก้าวหน้าไปไกลมากจนมีการใช้งานจริงแล้วในปัจจุบันก็คือรถไฟฟ้าแมกแลฟ(MagLav) โดย MagLav ย่อมาจากคำว่า MAGnetic LEVitation เป็นพาหนะขนส่งที่มีความเร็วสูงอาศัยหลักการแรงยกตัวลอยเหนือรางหรือเส้นทางวิ่ง เนื่องจากสนามแม่เหล็กทำให้ไม่มีแรงเสียดทานของการสัมผัสกันของตัวพาหนะและเส้นทางวิ่ง จึงทำให้มีความต้องการพลังงานในการเคลื่อนที่น้อยและสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากๆได้ รวมถึงการเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กทำให้สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าย้อนกลับมาใช้งานต่อได้ เนื่องจากไม่มีการใช้พลังงานจากน้ำมันหรือผลิตภัณฑ์จากน้ำมันในการขับเคลื่อน จึงมีการผลิตสารที่ก่อให้เกิดมลพิษน้อย รวมถึงทำให้เกิดมลพิษทางเสียงที่น้อยตามไปด้วย และข้อสำคัญคือมีความปลอดภัยที่สูงมาก ดังนั้นรถไฟฟ้าแมกเลฟจึงเป็นพาหนะสำหรับการขนส่งที่สำคัญในอนาคต

เครื่อง MRI

2) เครื่องMRI ตัวนำยวดยิ่งได้ถูกนำมาทางการแพทย์ที่สามารถช่วยวิเคราะห์โรคได้อย่างทรงประสิทธิภาพ เครื่องมือที่บางท่านอาจจะเคยสัมผัสมาแล้วก็คือเครื่องMRI หรือ magnetic resonance imaging โดยMRI คือเครื่องตรวจร่างกายด้วยการสร้างภาพเหมือนจริงของส่วนต่างๆของร่างกาย โดยใช้สนามแม่เหล็กความเข้มสูงเมื่อใส่สนามแม่เหล็กให้กับร่างกายนิวเคลียสของอะตอมในร่างกายจะเข้าสู่สถานะถูกกระตุ้น และเมื่อหยุดให้สนามแม่เหล็กนิวเคลียสของอะตอมจะเกิดการปลดปล่อยพลังงานเพื่อกลับคืนสู่สถานะปกติ เมื่อรับคืนความถี่ที่ปล่อยออกมาแล้วนำข้อมูลที่ได้มาประมวลผลสร้างเป็นภาพด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถให้รายละเอียดและความคมชัดเสมือนการตัดร่างกายออกเป็นแผ่นๆ ทำให้แพทย์สามารถมองจุดที่ผิดปกติในร่างกายคนได้อย่างละเอียดโดยที่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายใดใดต่อผู้รับการตรวจ

3) มอเตอร์จากตัวนำยวดยิ่ง มอเตอร์เป็นเครื่องยนต์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยอาศัยทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าตามหลักของฟาราเดย์ ดังนั้นมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงก็จะเป็นมอเตอร์ที่มีกำลังสูงด้วย แต่อย่างไรก็ดีการใช้ทองแดงเป็นตัวนำไฟฟ้าไม่สามารถให้ประสิทธิภาพที่สูงมากได้ เนื่องจากมีการสูญเสียพลังงานเนื่องจากความต้านทานของสายไฟ ดังนั้นมอเตอร์ที่มีกำลังมากขึ้นต้องใช้สายทองแดงมากขึ้นความต้านทานจะมีค่ามากขึ้นด้วยจึงมีประสิทธิภาพที่ต่ำลง เมื่อมีการนำตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงมาใช้แทนทองแดงในมอเตอร์พบว่าสามารถใช้สายนำไฟฟ้าที่น้อยลงทำให้มีมอเตอร์ที่ได้มีประสิทธิภาพที่มากขึ้น เนื่องจากตัวนำยวดยิ่งมีสภาพต้านทานไฟฟ้าที่ต่ำมากๆและที่กำลังสูงๆ การใช้มอเตอร์ที่ทำจากตัวนำยวดยิ่งก็จะมีการประหยัดพลังงานได้มากขึ้นด้วย โดยคาดว่าจะมีการผลิตมอเตอร์ที่ทำจากตัวนำยวดยิ่งที่มีกำลังถึง 1000 แรงม้าได้ในไม่ช้า ซึ่งสามารถนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างแพร่หลายรวมถึงมีการนำไปใช้ในเรือดำน้ำได้ด้วย