cs ru cs cs cs cs sk cs sk cs cs cs sk sk cs es es es ar cs en en en cs cs cs cs cs id cs cs cs cs cs cs cs cs sk cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs en cs cs cs cs cs cs cs hbs_lat cs eo cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs ceb cs cs cs cs de cs cs es es ru cs cs cs cs cs de cs hbs_lat cs sw cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs en en sl cs cs cs cs cs cs cs pl en cs id cs hbs_lat cs cs en cs cs cs cs cs cs cs cs cs ceb cs en cs cs cs cs cs cs cs de cs ml cs cs
Vývoj nových počítačů souvisí s velmi nízkými teplotami, kdy dochází ke zkapalnění některých plynů, ty se následně používají jako chladící médium v mnoha oborech od vědeckých výzkumných ústavů, přes medicínu až po potravinářství a metalurgii.
Velmi zjednodušeně lze říct, že supratekutost je stav, kdy dochází k bezeztrátovému proudění silně zchlazeného tekutého helia. V současnosti tento termín definuje celou škálu neobvyklých vlastností izotopů v kapalné fázi.
Objev zvláštních vlastností kapalného helia  úzce souvisí se supravodivostí, která lze jednoduše vysvětlit jako stav, kdy při teplotách blízkých absolutní nule (-273,15 stupně Celsia) vodiče ztrácejí elektrický odpor nedochází k žádným ztrátám při přenosu energie, snižuje se napětí, a navíc nevzniká žádné vedlejší nežádoucí teplo.
Pro samotné zvýšení výpočtové kapacity je zásadní supravodivost jako taková. Té však lze dosáhnout pouze snížením teploty vodičů. Kvantová spojení a rozsáhlé digitální kryogenní výpočty jsou v současnosti v ohnisku vědeckého vývoje. Průzkum aplikací a systémových požadavků identifikuje potřebu pokroku v kryogenních chladicích systémech při minimalizaci magnetického pole.
Kvantové počítače stále ve vývoji
Vývoj kvantového počítače pracující v rozsahu teplot od zkapalnění dusíku (−196 °C) až ke zkapalněnému heliu (blízko absolutní nule) pokračuje. Systém má značné výpočetní výhody oproti tradičním systémům fungujícím při pokojové teplotě. Velkou výzvou je tak kromě samotného propojení quibitů, v současnosti také optimalizace nákladů na kryogenní chlazení, kde je velice drahý vývoj i provoz, je-li použito jako chladící medium zkapalněné helium.
Velice slibnou cestu nabízejí takzvané vysokoteplotní supravodiče. Tato varianta je v nálezu supravodivých materiálů, které není třeba chladit na tak nízkou teplotu. Od objevu oxidu měďnatého se vyvíjí stále „teplejší“ supravodiče založené na sloučeninách oxidu měďnatého, některé mají teplotu přechodu až 135 stupňů nad absolutní nulou. Zde již lze dosahovat nízkých teplot zkapalněným dusíkem nikoli heliem, což je obrovská ekonomická úspora.
Kryogenika uzavřená v experimentálních laboratořích pro výzkum fyziky nízkých teplot, nabývá na důležitosti
Kryogenika může výrazně zvýšit výkon nových počítačů, nejen díky snížení napětí v elektrických obvodech, ale i díky nové formě paměťového úložiště. Jedná se kryogenní paměťové články, fungující při teplotách blízkých absolutní nule. Ty by mohly být řádově rychlejší než stávající paměťová úložiště, a přitom spotřebovávat velmi málo energie.
Je jisté, že kryogenika uzavřená v experimentálních laboratořích pro výzkum fyziky nízkých teplot, nabývá na důležitosti. S pokračujícím výzkumem supravodivosti a možností použití vodíku jako paliva se nově ocitá v centru zájmu jako zásadní vědecká disciplína pro budoucnost mnoha odvětví.
Společnosti, které se zabývají kryogenním chlazením a vyrábí zkapalňovače inertních plynů čeká slibná budoucnost. Zkapalňovače fungují na bázi odstředivé síly. Jejich jádrem je expanzní odstředivá turbína, tzv. turboexpandér. V tomto zařízení se otáčí lopatkový rotor rychlostí až 360 tisíc otáček za minutu, odstředivá síla stlačuje plyn, který reaguje odevzdáním přebytečného tepla až je schlazen na teplotu, kde dochází ke zkapalnění. Výstupní energii lze navíc napojit na generátor a získat tak další energii.
Naštěstí má i český průmysl své zástupce ve slibně se rozvíjejícím kryogenním průmyslu. U nás se vývoji a výrobě kryogenních turboexpandérů věnují pouze společnosti Ateko a PBS Velká Bíteš, jejichž produkty pomáhají chladit například i velký hadronový urychlovač ve švýcarském CERNu.
Další příspěvky v kategorii
Kluzák Arcus-J s motorem PBS TJ100 se stane součástí nového výzkumného projektu
26. 08. 2022 | Odborné články, Letectví
Společnost Airbus UpNext představila nový výzkumný program s cílem prozkoumat a porovnat chemické složení kondenzačních stop vytvářených motory spalujícími vodík respektive kerosin.
O hasicím dronu s motorem z PBS ve Flying Revue
09. 08. 2022 | Odborné články, Letectví
Turbínové motory z Velké Bíteše jsou součastí řady zajímavých vývojových projektů doslova po celém světě. Tento pochází ze Skandinávie.