بخشی از مقاله
چکیده
ابررسانایی پدیده ای است کوانتومی که به بررسی رفتار برخی از مواد در دماهای بسیار پایین می پردازد. حالتی که در آن با طرد میدان مغناطیسی توسط ماده، خاصیت مقاومت الکتریکی آن از بین رفته و هدر رفت انرژی در آن به سمت صفر میل میکند. در این پژوهش سعی بر این است تا ضمن تحلیل و واکاوی این پدیده و نیز بررسی شرایط گذار به حالت ابررسانایی، به انواع حالات ابررسانایی و نظریه های موجود در این زمینه پرداخته شود. در ادامه با استفاده از روش تصمیم گیری سلسله مراتبی و بررسی این پدیده در مقابل رساناهای کامل و نیمه رساناها پرداخته میشود، تا تمامی جوانب مثبت و منفی پیشرفت به سمت استفادهی جهان شمول از این تکنولوژی مورد کنکاش قرار گیرد. از آنجایی که در فرایند تصمیمگیری جامع الاطراف با دادههای کمی و مبهم مواجه بوده، ناگزیر از فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی، بمنظور نیل به تصمیم گیریی کارآ استفاده میگردد. سپس با نگرش مدیریت تکنولوژیهای نوین، به تحلیل قابلیتهای اجرایی و اقتصادی بودن این روش پرداخته تا مبنایی به دستیابی و بومیسازی تکنولوژی ابررسانایی گردد.
مقدمه
در سال 1911 ، اچ کمرلینگ آنس 1 هنگام کار کردن در آزمایشگاه دمای پایین خود کشف کرد که در دمای چند درجه بالای صفر مطلق، جریان الکتریسیته می تواند بدون هیچ اتلاف اختلاف پتانسیل در فلز جیوه جریان پیدا کند. او این واقعه ی منحصر به فرد را ابررسانایی2 نامید. هیچ نظریه ای برای توضیح این رخداد در طول پنجاه و شش سال بعد از کشف ارائه نگردید . تا وقتی که در 1957 ، در دانشگاه الینویس ، سه فیزیکدان به نام های جان باردن3 ، لئون کوپر4 و رابرت اسچریفر5 نظریه ی میکروسکوپی خود ارائه کردند که بعدا با نام تئوری BCS - حروف ابتدایی نام محققان - شناخته شد.
سومین رخداد مهم در تاریخ ابررسانایی در سال 1986 اتفاق افتاد، وقتی که جرج بدنرز 6 و الکس مولر7 در حال کار کردن در آزمایشگاه IBM نزدیک شهر زوریخ سوئیس، کشف مهم دیگری کردند : ابررسانایی در دماهای بالاتر از دماهایی که قبلا برای ابررسانایی شناخته شده بودند در فلزاتی کاملا متفاوت از آنچه قبلا فلز ابررسانا شناخته می شود. این کشف باعث ایجاد زمینه ی جدید ی در علم فیزیک شد : مطالعه ابررسانایی دمای بالا. کشف ابررسانایی در دماهای بالاتر در سال 1986 ، در موادی که تقریبا ضد فرو مغناطیسی بودند فصل جدیدی در علم فیزیک باز کرد. حقیقتا، درک ظاهر شدن ابررسانایی در دماهای بالا - حداکثر دمای 160 کلوین - یک مساله ی بزرگ برای بحث کردن می باشد. تا آن جا که امروزه بیش از ده هزار محقق روی این موضوع تحقیق و بررسی انجام می دهند.
در این مقاله سعی بر این است تا ضمن ارائه شرح مختصری از پدیده ابررسانایی و نیز ذکر کاربردها و خواص اصلی آن ، به بررسی تحلیلی انتخاب این تکنولوژی در مقایسه با سایر بدیل های موجود و نیز با درنظر گرفتن تمامی نقاط مثبت و منفی آن پرداخته شود و در این راستا از روش تحلیل سلسه مراتبی با استفاده از متغیرهای فازی استفاده خواهد شد. همچنین در پایان با بحث در مورد شرایط انتقال تکنولوژی و بومیسازی آن، از دید یک مدیر تکنولوژی های نوین، زیرساخت های لازم جهت استفاده از این تکنولوژی مورد نقد قرار خواهد گرفت.
شرح کاربردها و خواص
ابررساناهای دمای پایین، امروزه در ساخت آهنرباهای ویژه طیف سنجهای رزونانس مغناطیسی هسته، رزونانس مغناطیسی برای مقاصد تشخیص طبی، شتاب دهنده ذرهها، ترنهای سریع مغناطیسی و انواع ابزارهای رسانایی الکترونیکی بکار میرود. آهنرباهای ابررسانا از قویترین آهنرباهای الکتریکی موجود در جهان هستند. از آنها در قطارهای سریع السیر برقی و دستگاه های MRI و NMR و هدایت کردن ذرات در شتاب دهندهها استفاده میشود. همچنین میتوان به عنوان جدا کنندههای مغناطیسی در جاهایی که ذرات مغناطیسی ضعیف خارج میشود مثلا در صنایع رنگ سازی استفاده شود. همچنین از ابررساناها در مدارات دیجیتالی نیز استفاده میشود به عنوان مثال در ایستگاه های RF و موبایل در ایستگاههای امواج ماکروویو. یک کاربرد آرمانی برای ابررساناها، استفاده از آن ها در انتقال قدرت به شهرهاست . اگرچه به خاطر قیمت بالا و نشدنی بودن سرد سازی مایل ها سیم ابررسانا برای رسیدن به دماهای بسیار پایین، این کار تا به حال تنها در اندازه آزمایش باقی مانده است.
مهترین کاربرد ابررسانا های دمای بالا، در زمینه ساخت آی سی های خیلی سریع می باشد که تحول بزرگی در فناوری اطلاعات ایجاد می کند و میتوان آن را با اختراع ترانزیستور ها مقایسه کرد. از کاربرد های دیگر ابررساناها با در نظر گرفتن تحلیل سلسله مراتبی تکنولوژی ابررسانایی بر مبنای دادهای فازی جهت مدیریت تکنولوژی حساسیتشان به میدان مغناطیسی در اکتشافات معدنی، زمین شناختی و ردیابی زیردریایی ها می توان استفاده کرد و همچنین در ساخت قطار هایی که با استفاده از خاصیت میدان مغناطیسی قطار را بالاتر از سطح زمین و بدون اصطکاک با ریل به حرکت درمی آورد. این قطار ها می توانند در کمتر از 1 ساعت مسافتی بیش از 500 کیلومتر را بپیمایند. در خطوط انتقال نیرو با در نظر گرفتن اینکه بتوان ابر رسانا ها را سرد نگه داشت ، در حدود 80 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی میشود. همچنین در وسایل پزشکی و تحقیقاتی نیز کاربرد دارد.مهمترین خواص ابررساناها را میتوان اینگونه عنوان نمود:
.1 مقاومت تقریبا صفر و توانایی عبور چگالی جریان بالا. رسانایی که مقاومت تقریبا صفر دارد در زمینه تولید و انتقال انرژی تاثیر بسزایی دارد و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. همچنین باعث افزایش چگالی جریان می شود، البته باید توجه داشت که افزایش چگالی جریانی بیش از حد معینی باعث افزایش مقاومت می شود.
شکل.1 نمودار مقاومت الکتریکی ابررساناها
.2 ایجاد میدان مغناطیسی بسیار قوی. خاصیت ابررسانایی به سه فاکتور دما، شدت جریان عبوری و میدان مغناطیسی وابسته است. به طور مثال، در دمای خیلی پایین خاصیت ابر رسانای جسم ممکن است به دلیل میدان مغناطیسی قوی از بین برود، که به مقدار میدان مغناطیسیای که در آن خاصیت ابر رسانایی از بین می رود میدان بحرانی گفته میشود.
چشماندازی به بومی سازی تکنولوژی
دسترسی سریع به تکنولوژیهای روز، بدون گذر از مسیر طولانی و پرهزینه ایجاد درونزای تکنولوژی، انگیزه اصلی کشورهای در حال توسعه در انتقال تکنولوژی بوده است. از این رو به عقیده برخی صاحبنظران سیاست صنعتی، کشورهای دیرصنعتی شده تا مدت قابلتوجهی باید استراتژی تقلید یا یادگیری8 را جایگزین استراتژی اختراع9 و توسعه درون زا10 کنند. البته تقلید و یادگیری به معنی درک صحیح دانش فنی و تلاش در جهت جذب و توسعه تکنولوژی وارداتی است .هیونگ ساپچوی، معمار تکنولوژی کره جنوبی، دراینباره میگوید: ما با انجام پروسه تقلید و یادگیری عملی، به تدریج میتوانیم روی تکنولوژیهای دریافت شده، نوعی نوآوری داشته باشیم.
این همان پروسه ای است که ما از آن به عنوان تقلید نوآورانه11 یاد می کنیم. در کشور ما به ویژه در چند سال اخیر، انتقال تکنولوژی به عنوان مهمترین راه کسب تکنولوژیهای مورد نیاز مدنظر قرار گرفته است .اما در فرایند انتقال تکنولوژی،اکثرًا به خرید تجهیزات و حداکثر مستندات فنی اکتفا شده است و تقلید و یادگیری نوآورانه که جذب و بومی سازی تکنولوژیهای وارده را میسر میکند، مورد توجه قرار نگرفته است. مراکز تحقیق و توسعه میتوانند اساسیترین نقش را در جذب صحیح و بومیسازی تکنولوژیهای وارداتی بر عهده داشته باشند.
