世博真空--《适合未来能量输送的超导体-高科技电缆通过真空保持在低温状态 》

超低温超导体能够使电流无阻碍流动，从而大大降低输送中的能量损失。真空帮助产生并维持所需低温。

低温消除电阻

     "哪里有电流，哪里就有电阻"：1911年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）发现超导现象，从此改变电子科学的这一假设。因为根据量子物理学原理，一些材料如果冷却到极低温度，其电阻就会消失。因此，电流可在无能量损失的情况下流动。目前，欧洲电网的输送能量损失约为 6%。所以，无电阻的电力输送可减少所需电厂的数量。不过，真实的超导电缆是一个非常复杂的高科技结构。

真空隔离热量

     超导电缆与传统电缆截然不同：由若干层组成，就像彼此套在一起的直径不一的园林软管。带电层包含由陶瓷材料制成的超导条带。这些材料的超导转变温度（或材料呈现超导特性的临界点）介于 -130℃ 至 -180℃ 之间。在超导体物理学中，这些温度属于高温；陶瓷被指定用作高温超导体。

     但与环境温度相比，仍需要极低温度。因此，电缆束需要用低温冷却液氮冷却。电流将稳定流过周围环绕超导层的中空空间。电缆还有一层涂层，双壁之间使用真空隔离外部温度的影响，其绝缘工作原理与热水瓶相同。

     在 AmpaCity 试点项目中，一条这样的电缆运行在埃森市中心两个变电站之间的一公里线路上。在两年的试验阶段，这条电缆通过了实际测试。除了抽成真空的绝缘护套之外，该项目还使用真空技术来冷却氮气。在冷却装置中，使用真空泵将气体保持在明显低于 -196℃的沸点下。

经济效益与医疗技术

     尽管有着复杂的分层结构，但超导体与同等铜线相比明显薄得多：虽然直径相同，但输电能力是其五倍以上。超导电缆还能承载比传统电缆更强的电流。因此，专家们相信，全新电缆技术不仅是解决电力供应的更节能解决方案，还能节省更多空间——这是埃森城市项目的一个基本要求。超导电缆可从城市边界外的电线上接过电力传输，使用一些变电站配电。

     超导体还可使变压器、发电机和电动机更高效。如果超导电缆替代铜缆，则更小、更轻型号的产品将成为可能。轻质、强劲的电动马达甚至对飞机引擎都极具吸引力。一些飞机制造商已经在考虑使用这一设计。

     顺便说一下，超导体在研究机构和医疗技术方面早已得到实践证明。例如，粒子加速器就配备有超导磁线圈。这类磁铁还被用在医学诊断中。由于超导性，磁共振成像（MRI）可以产生"照亮"身体但无辐射暴露的强大磁场。在此类应用中，真空技术也有助于冷却和绝缘。