Mi lenne, ha alig több mint hét óra alatt elutazhatna New Yorkból Los Angelesbe anélkül, hogy repülőre szállna? Maglev vonaton lehetséges.
Maglev – a mágneses lebegés rövidítése – a vonatok a Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban úttörő technológiához vezethetik gyökereiket. James Powell és Gordon Danby (Brookhaven) az 1960-as évek végén kapta meg az első szabadalmat egy mágnesesen lebegtetett vonattervre. Az ötlet Powellnél merült fel, amikor egy forgalmi dugóban ült, és arra gondolt, hogy a szárazföldön való utazásnak jobb módszernek kell lennie, mint az autóknak vagy a hagyományos vonatoknak. Arról álmodozott, hogy szupravezető mágneseket használjon a vonat kocsijának lebegésére. A szupravezető mágnesek olyan elektromágnesek, amelyeket szélsőséges hőmérsékletekre lehűtenek a használat során, ami drámai módon megnöveli a mágneses mező erejét.
Az első kereskedelmi forgalomban lévő, nagy sebességű szupravezető Maglev vonat Sanghajban nyílt meg 2004-ben, míg mások Japánban és Dél-Koreában üzemelnek. Az Egyesült Államokban számos útvonalat fedeznek fel olyan városok összekapcsolására, mint Baltimore és Washington, DC. A közönséges mágnesekhez hasonlóan ezek a mágnesek is taszítják egymást, amikor az egymással illeszkedő pólusok egymással szemben állnak.
“A Maglev vonatkocsi csak egy doboz mágnesek a négy sarkon “- mondja Jesse Powell, a Maglev feltalálójának fia, aki most apjával dolgozik. Ennél valamivel összetettebb, de a koncepció egyszerű. Az alkalmazott mágnesek szupravezetõek, ami azt jelenti, hogy amikor hűlnek kevesebb, mint 450 Fahrenheit fok alá, 0 mágneses mezőt képesek létrehozni, akár 10-szer erősebbek, mint a szokásos elektromágnesek, elegendőek a vonat felfüggesztéséhez és meghajtásához.
Ezek a mágneses mezők kölcsönhatásba lépnek az egyszerű A hurkok vezetőképes anyagokból készülnek, mint például az alumínium, és amikor a mágneses mező elmozdul, elektromos áramot hoz létre, amely újabb mágneses teret generál.
Három hurkotípust állítanak be az útvonalba meghatározott időközönként három fontos feladat elvégzéséhez: egy c megmunkál egy mezőt, amely a vonatot körülbelül 5 centivel lebeg a vezetőút felett; egy másodperc stabilan tartja a vonatot vízszintesen. Mindkét hurok mágneses taszítást alkalmaz, hogy a vonatkocsit az optimális helyen tartsa; minél tovább jut a vezetőút közepétől vagy annál közelebb az aljához, annál nagyobb mágneses ellenállás nyomja vissza a pályára.
A harmadik hurokkészlet váltakozó áramú meghajtású meghajtórendszer. Itt mind a mágneses vonzerőt, mind az taszítást arra használják, hogy a vonat kocsiját a vezetőút mentén mozgassák. Képzelje el a dobozt négy mágnessel – mindegyik sarkon egyet. Az elülső sarkokban mágnesek vannak, északi pólussal kifelé, a hátsó sarkokban pedig mágnesek vannak déli pólusokkal kifelé. A meghajtó hurkok villamosítása mágneses mezőket generál, amelyek mind a vonatot előre mozdítják előre, mind hátulról előre.
Ez a lebegő mágneses kialakítás zökkenőmentes utat eredményez. Annak ellenére, hogy a vonat óránként akár 375 mérföldet is képes megtenni, egy versenyző kevesebb turbulenciát tapasztal, mint a hagyományos acél kerékvonatokon, mert az egyetlen súrlódási forrás a levegő.
Egy másik nagy előny a biztonság. A Maglev vonatokat a motoros vezetőpálya “vezeti”. Bármely két, ugyanazon az útvonalon közlekedő vonat nem tud utolérni és egymásnak csapódni, mert mindannyian ugyanolyan sebességgel mozoghatnak. Hasonlóképpen, a kanyarodás miatt előforduló hagyományos vonat kisiklások túl gyorsan nem fordulhat elő Maglev. Minél tovább jut egy Maglev-vonat a vezetőfalak közötti normális helyzetéből, annál erősebbé válik a mágneses erő, amely visszahelyezi a helyére. Jesse Powellnek. “Maglevnél nincs sofőr. A járműveknek ott kell mozogniuk, ahová a hálózat elküldi őket. Ez az alapfizika. Tehát most, hogy rendelkezünk számítógépes algoritmusokkal a dolgok nagyon hatékony irányításához, menet közben megváltoztathatnánk a teljes hálózat ütemezését. Ez sokkal rugalmasabb közlekedési rendszerhez vezet a jövőben ”- mondta.
Noha ezt az izgalmas technológiát ma még nem alkalmazzák az Egyesült Államokban, ha Powell és csapata utat tör magának, valamikor lebeghet a következő úticél felé.
A szerkesztő Megjegyzés: Ezt a bejegyzést egy tudományos író írta a Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban, az Energetikai Minisztérium 17 nemzeti laborjának egyikében.