Supraleiterbahn IV

Eine weiteres Schulprojekt zum faszinierenden Thema Supraleitung

Autor: Fredrik Isaksson, Joakim Söderberg, Schweden

Online seit: 05.08.2011, Anzahl Besuche: 58968

Die Menschheit ist je länger, je mehr auf effiziente Transportmöglichkeiten angewiesen. Heutzutage liegt der Fokus auf Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit. Züge wären dazu sehr gut geeignet, da sie viel Kapazität haben. Mit weiteren Anstrengungen könnten diese Züge noch viel umweltfreundlicher werden. Ein Ansatz ist der Maglev-Zug (magnetic levitation), den wir zu Schulungszwecken gebaut haben.

Maglev-Züge werden bereits heute eingesetzt. Sie ermöglichen einen schnellen und sanften Transport, da der Zug schwebt und nur den Luftwiderstand überwinden muss. Bei den jetzigen Zügen werden allerdings Elektromagneten eingesetzt, die sehr teuer sind. Für unser Projekt waren sie keine Option, weshalb wir auf starke Permanentmagnete ausweichen mussten.

Für unsere Schiene verwendeten wir ca. 400 Quadermagnete des Typs Q-10-10-03-N, die wir in 3er-Reihen aneinander legten. Die gewünschte Anordnung ist aufwändig: die Magnete am Rand müssen mit ihrem Nordpol, die Magnete in der Mitte mit ihrem Südpol nach oben platziert werden. Die Magnete stoßen sich also stark ab, weshalb wir sie verkleben und mit Schraubzwingen am richtigen Ort halten mussten.

Unser "Zug" besteht aus einem Supraleiter, den wir zur Isolierung in Aluminium-Folie eingepackt haben. Der Supraleiter hat die chemische Zusammensetzung YBa₂Cu₃O₇ und wird geläufig YBCO genannt. Das Material ist relativ günstig und wird bei 93 K supraleitend. Mit Stickstoff (Siedetemperatur 77 K) können wir diesen Supraleiter entsprechend kühlen.

Das Video zeigt erste Versuche mit einer geraden Schiene.

Schwebender Supraleiter in Aluminiumfolie

Mit dem Resultat sind wir recht zufrieden. Wenn wir daran gedacht hätten, die Schiene auf der Unterlage vorzuzeichnen und entsprechende Vertiefungen anzubringen, hätten wir die Magnete sicherlich leichter positionieren können. Dann wäre die ganze Bahn auch regelmässiger geworden.

Zudem hätte es schöner ausgesehen, wenn wir für den Supraleiter ein richtiges Gehäuse gemacht hätten. Dann wären allerdings mehrere Supraleiter nötig gewesen, um einen stabilen Zug zu erhalten. Dies hätte wiederum unser Budget gesprengt.

Verwendete Artikel

Q-10-10-03-N

Quadermagnet 10 x 10 x 3 mm, hält ca. 1,7 kg, Neodym, N42, vernickelt

	5 St.	0,80 EUR/St.*
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verfügbar: 21 615 St.

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Supraleiterbahn IV

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