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Ali Pourahmads Erfindungen | Kategorie: Neue Erfindungen in der Welt | Verwandte Themen: Wissenschaftliche Entdeckungen und technologische Erfindungen
Schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten!
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
◉ Einleitung und Ziele:
In diesem Artikel erklären wir kurz, wie man mithilfe von Supraleitern und Magneten schwebende Gebäude in der Luft baut.
In der heutigen modernen Welt wird großen Wert auf ästhetische Konzepte und die visuelle Attraktivität von Produkten in Form komplexer Konzepte gelegt, verbunden mit einer stärkeren Nutzung und Effizienz von Technologie. In den letzten fünf Jahrzehnten waren die Geschwindigkeit der Entstehung neuer Technologien und der damit verbundene Prozess des häufigen Wandels und der Entwicklung nicht so hoch wie heute. Der heutige Mensch ist jedoch viel stärker an schnellen Veränderungen, häufigen Innovationen und einer intensiven Auseinandersetzung mit den erzielten Erfolgen interessiert, da er täglich herausfinden möchte, wie er seine Kreativität abwechslungsreicher und innovativer gestalten kann. Beispielsweise war in den letzten Jahrzehnten einer der Hauptgründe für die grundlegenden Veränderungen der internen und externen Struktur der Baubranchen diese starke Tendenz des modernen Menschen, grundlegende Strukturänderungen vorzunehmen und gleichzeitig die visuelle Schönheit seiner Produkte zu bewahren.
Wir haben schon immer Gebäude gesehen, die stark von der Schwerkraft beeinflusst werden. Design und Konstruktion der Innen- und Außenstruktur sowie die molekulare Zusammensetzung der Baumaterialien wurden schon immer von dieser Kraft sowie anderen Reibungs- und Erosionskräften in jedem Bereich beeinflusst. Mit anderen Worten: Wir haben schon immer Gebäude gesehen, die am Boden verankert sind! Aber haben wir jemals ein frei schwebendes Gebäude gesehen? Sicherlich haben viele Menschen solche Gebäude in Science-Fiction-Filmen gesehen. Aber ist es tatsächlich möglich, schwebende Gebäudestrukturen zu bauen? In diesem Artikel werde ich erklären, dass dies durchaus möglich ist. Zuvor, und um diese Technik besser zu verstehen, sollten wir jedoch kurz die grundlegenden physikalischen Konzepte erläutern, die dieser Idee und diesem Design zugrunde liegen.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Der Widerstand gegen den Durchgang von Elektrizität ist eine der Eigenschaften der Leitfähigkeit oder Isolierung eines Materials. Beispielsweise leitet Metall Elektrizität gut, da die freien Elektronen im Metall das Material problemlos und ohne Widerstand durchdringen. Metall besitzt daher die Eigenschaft der Leitfähigkeit. Dringt derselbe Strom jedoch in einen Kunststoff ein, stoßen die Elektronen auf einen hohen Widerstand, und der Strom kann aufgrund der Struktur der im Kunststoff enthaltenen Gase nicht durchdringen, da Kunststoff isolierende Eigenschaften besitzt. Natürlich ist die isolierende oder leitfähige Natur von Materialien eine relative und keine absolute Eigenschaft, da alle Materialien in ihren Atomen eine geringe Menge leitfähiger oder isolierender Eigenschaften aufweisen.
Einige in der Natur vorkommende Materialien werden aufgrund ihrer überaus starken und extrem hohen Leitfähigkeit als Supraleiter bezeichnet. Alle Supraleiter bestehen aus elektrisch neutralen Materialien, da ihre Atome aus negativ geladenen Elektronen bestehen, die den Atomkern mit einer gleichen Anzahl positiv geladener Protonen umgeben.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
In supraleitenden Materialien bewegen sich Elektronen daher regelmäßig und ohne Kollisionen von Atom zu Atom, anstatt sich zufällig zu bewegen. Daher entsteht weder Widerstand noch Wärme. Die Bewegung von Elektronen und Atomkernen wird regelmäßiger und die Supraleitfähigkeit steigt, wenn ein supraleitendes Material gekühlt wird.
Neben in der Natur vorkommenden Materialien kann Supraleitung auch durch die Kombination verschiedener Materialien erzeugt werden. Natürlich umfasst diese Kombination nicht alle Materialien, da nur Metalle und Halbmetalle Supraleitung aufweisen, wenn sie eine kritische Temperatur erreichen. Beispielsweise wird Quecksilber bei minus 269 Grad Celsius Supraleiter, doch es gibt auch andere Verbindungen, die erst bei höheren Temperaturen Supraleitung erreichen. Beispielsweise erreicht die Kombination aus Quecksilber, Thallium, Barium, Calcium, Kupferoxid (Hg12Tl3Ba30Ca30Cu45O125) Supraleitung bei minus 135 Grad Celsius (minus 211 Grad Fahrenheit oder 138 Kelvin).
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Supraleiter leiten nicht nur Strom widerstandslos, sondern können mithilfe des Meißner-Effekts auch Elektrizität nahe ihrer Oberfläche einfangen und ihre inneren Felder bei einer kritischen Temperatur (TC) neutralisieren. Dies führt dazu, dass der magnetische Fluss nach außen gedrückt wird, wenn ein Supraleiter auf eine kritische Temperatur abgekühlt wird. Unter solchen Bedingungen schwebt ein Material mit magnetischen Eigenschaften über dem Supraleiter. Diese Eigenschaft ermöglicht es einem Supraleiter, eine Temperatur von minus 268 Grad Celsius zu erreichen, um 33 bis 640 Tonnen schwere Magnetschwebebahnen in einem Abstand von 10 Zentimetern ohne Kontakt mit den Schienen (Bodenspulen) zu halten.
Diese erstaunliche Eigenschaft brachte mich vor vielen Jahren auf die Idee, ein Material mit sehr großer Masse und hoher Supraleitfähigkeit zu verwenden, um eine Gebäudestruktur (symbolisch) schweben zu lassen. Diese Idee nutzte ich 2018, um im Science-Fiction-Film "Sonnenjahr 2400" beeindruckende schwebende Gebäude zu erschaffen. Vielleicht galten die Szenen mit den schwebenden Gebäuden damals als reine Fiktion, aber tatsächlich war die Idee dieses Films nie fiktiv. Hinter der Gestaltung der Szenen dieses Films standen mir detaillierte und umfassende Daten zum Bau dieser schwebenden Strukturen in der realen Welt, die ich im Folgenden ausführlich erläutern werde.
◉ Technische Beschreibung der Erfindung:
Um ein Gebäude schweben zu lassen, wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, habe ich zwei Techniken verwendet. Die erste Technik bestand darin, eine unter Druck stehende Heliumspeicherkammer als innere Struktur zu verwenden und diese Ballonkammer mit der tatsächlichen Fassade eines Gebäudes zu verkleiden. Die zweite Technik bestand darin, einen großen, leistungsstarken Supraleiter mit spezieller Kühlvorrichtung zu verwenden, um einen großen Magneten, der an einer Leichtbaustruktur befestigt war, als symbolisches Gebäude aufzuhängen. Hier werde ich die zweite, teurere und komplexere Technik beschreiben, bei der ein riesiger Supraleiter verwendet wird. Es ist zu beachten, dass schwebende Gebäude aufgrund der Kontrolle des Gewichts und der Balance der Struktur bei beiden Techniken unbewohnbar sind und die einzige Rechtfertigung für Investitionen in ihren Bau darin besteht, ein einzigartiges und schönes Symbol eines im Himmel moderner Städte schwebenden Gebäudes zu schaffen.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Damit das Gebäude dieses Projekts mithilfe von Supraleitern in der Luft schweben kann, muss zunächst das Übergewicht des Gebäudes möglichst reduziert werden. Zu diesem Zweck habe ich eine Struktur aus kompaktem und feuerfestem Polycarbonat namens G2 mit einer Stahlfarbbeschichtung verwendet. Das Gewicht der G2-Träger beträgt bei einer Breite von 40 cm und einer Länge von 6 Metern etwa 20 kg, und das Gewicht der G2-Platten beträgt bei einer Breite von 2 Metern und einer Länge von 6 Metern etwa 5 kg. Dieses geringe Gewicht sowie die hohe Härte und Festigkeit von Polycarbonat gegenüber Schwerkraft, Druck und Umweltfaktoren ermöglichen es uns, die Struktur und die Fassade des schwebenden Gebäudes in den gewünschten Abmessungen zu erstellen. Um Gewicht zu reduzieren, ist das Innere des schwebenden Gebäudes vollständig leer und sein Äußeres besteht aus der Struktur (Polycarbonat-Träger) und der Fassade (geformte Polycarbonat-Platten).
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Der nächste Schritt besteht darin, einen elektrischen Generator an der Unterseite der schwebenden Struktur anzubringen, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Um ein sehr starkes Magnetfeld zu erzeugen, benötigen wir einen starken elektrischen Generator (Magnetspule), der die elektrisch leitfähige Spule in ein Magnetfeld umwandelt. Da sich alle Elektronen in die gleiche Richtung durch den Draht bewegen, entsteht um die Magnetspule ein kontrolliertes und starkes Magnetfeld, dessen Stärke proportional zur durch die Spule fließenden Strommenge ist. Das bedeutet, dass mit zunehmender Stromstärke auch die Stärke des Magnetfelds zunimmt. Dies ist wichtig, denn wenn der Magnetfeldgenerator auf dem Supraleiter platziert wird, ist die Abstoßung und Neutralisierung des erzeugten Magnetfelds besser, je stärker das erzeugte Magnetfeld und je niedriger die Temperatur des supraleitenden Materials ist. Dies ist auf den Meißner-Reaktionseffekt zurückzuführen, und mit diesem Trick wird es möglich sein, große Strukturen schwebend und antigravitativ zu gestalten.
Da der "elektrische Generator" des Magnetfelds mit der schwebenden Struktur verbunden ist, kann er den benötigten Strom auf zwei Arten gewinnen. Die erste Möglichkeit besteht darin, mit der schwebenden Struktur verbundene Solarmodule zu verwenden, die nicht nur eine alternative Funktion als Glasfenster des Gebäudes übernehmen, sondern auch den vom "elektrischen Generator" (Magnetspule) benötigten Strom erzeugen können. Natürlich muss bei dieser Möglichkeit auf das maximale Gewicht, die Stabilität und die Kontrolle des schwimmenden Gebäudes geachtet werden. Die zweite und teurere Möglichkeit besteht in der drahtlosen Stromübertragung (WPT) mit Mikrowellenübertragung (MPT) vom Zwillingsgebäudeteil am Boden. Diese Idee ist aufgrund der sehr geringen Entfernung zwischen den beiden separaten Gebäudeteilen (dem am Boden befestigten Teil und dem in der Luft schwebenden Teil) effizienter.
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◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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An der Unterseite und Oberseite jeder Querseite der Hängestruktur sind insgesamt 16 Saug- und Druckventilatoren (4 Ventilatoren auf jeder Seite) montiert, um die Bewegung der Struktur aufgrund natürlicher Faktoren zu kontrollieren und zu verhindern. Dieses Ablenkungskorrektursystem wird aktiviert, wenn es von intelligenten Sensoren eine Warnung über leichte Abweichungen der Hängestruktur von der parallelen Position (im Verhältnis zur am Boden befestigten Struktur) erhält, sodass der auf die Struktur wirkende Luftdruck proportional zur Abweichung dazu gezwungen wird, die Hängestruktur an die angegebene Position zurückzubringen. Natürlich verhindert die Haftung des Magnetfelds (das zwischen dem Elektromagneten und dem Supraleiter entsteht) die Abweichung, aber die Druck- und Saugventilatoren können unerwünschte Abweichungen an der Struktur verhindern, insbesondere unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen.
◉ Klicken Sie auf eines der Galeriebilder unten, um es zu vergrößern:
Um das System zu vervollständigen, das die schwebende Struktur über der Grundstruktur (am Boden befestigtes Gebäude) schweben lässt, benötigen wir eine große leitfähige Masse mit einer Materialkombination (LTS), die den TC-Punkt (kritische Temperatur für die Bildung von Supraleitung in Materialien) bei der höchsten Temperatur erreicht. Die Kombination aus Quecksilber, Thallium, Barium, Calcium, Kupferoxid (Hg12Tl3Ba30Ca30Cu45O125) ist eine geeignete Struktur für den in diesem Projekt verwendeten Supraleiter, der von koreanischen Wissenschaftlern patentiert wurde und bei einer Temperatur von minus 135 Grad Celsius Supraleitung erreicht.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
◉ Kategorie: Neue Erfindungen von Erfindern weltweit
Der Grund für diese Kombination liegt in der Möglichkeit, diese Verbundwerkstoffe mit flüssigem Stickstoff anstelle von flüssigem Helium zu kühlen, da dessen Herstellung deutlich günstiger ist als die von flüssigem Heliumgas. Die Wahl der Gefrierquelle kann jedoch je nach Legierungsstruktur des Supraleitermaterials überprüft und geändert werden. Es ist zu beachten, dass das Gefrieren supraleitender Materialien mit elektrischen Kühlgeräten sehr teuer ist und einen hohen Stromverbrauch erfordert. Daher ist die beste Lösung zum Gefrieren supraleitender Materialien die Verwendung von flüssigem Stickstoff bei hohen Temperaturen TC und flüssigem Helium bei niedrigen Temperaturen TC.
Bisher wurde das System zum Halten der Schwebestruktur fertiggestellt. Besonderes Augenmerk sollte jedoch auf die Größenverhältnisse und den Gewichtsunterschied zwischen dem Elektromagnetgenerator und der Schwebestruktur gelegt werden, wobei der Supraleiter mit der festen Struktur verbunden und am Boden befestigt ist. Anders ausgedrückt: Wenn die Schwebestruktur zu schwer ist, das Magnetfeld schwach ist oder die Temperatur im Supraleiter sinkt, kann es zu Funktionsstörungen des Supraleiters kommen. Der auf den Supraleiter wirkende Magnetfluss kann aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Felddruck und Temperatur nicht vollständig abgeführt werden. In diesem Fall kann die mit dem Elektromagneten verbundene Struktur nicht Schwebe gehalten werden.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Wie im Video am Ende des Artikels zu sehen ist, habe ich zur Bewältigung dieser Herausforderung eine Hilfslösung mit hydraulischen Stützen zur Unterstützung der Hängekonstruktion entwickelt. Diese Stützen dienen nicht nur der Unterstützung der Hängekonstruktion in Notsituationen oder während Wartungsarbeiten, sondern können auch als Energiesparsystem für die Hängekonstruktion dienen. Auf diese Weise werden die Stützen in den späten Nachtstunden, wenn die Sichtbarkeit des schwebenden Gebäudes abnimmt, mit der Hängekonstruktion verbunden und halten diese weiterhin über dem Basisgebäude, ohne dass ein elektromagnetisches Feld erforderlich ist. Sobald das Tageslicht hereinbricht und das Gebäude sichtbar wird, werden die Stützen wieder von der Hängekonstruktion getrennt.
◉ Erfindung: In der Luft schwebende Gebäude mit Supraleitern und Magneten
◉ Erfinder und Patentinhaber: Ali Pourahmad
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Wie ich zu Beginn dieses Artikels erwähnt habe, erfordert die Umsetzung eines solch komplexen, fortschrittlichen und teuren Projekts eine wirtschaftliche Begründung. Der Bau einiger solcher Gebäude in modernen Städten kann jedoch durch eine Kombination aus Science-Fiction und modernen Symbolen die Schönheit dieser Städte steigern und so mehr Touristen und damit verbundene Investitionen anziehen.
Wie andere Erfindungen verfügt auch diese über das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung und ihre Kommerzialisierung ermöglicht es, in einigen Regionen der Welt unterschiedliche Stadtfassaden zu fantasieren und zu modernisieren.
Ende des Artikels//
◉ Video von schwebenden Gebäuden mit Supraleitern und Magneten / Kategorie: Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
◉ Wissenschaftliche Erfindungen von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmads Science-Fiction-Filme
◉ Ali Pourahmad-Auszeichnungen
◉ Gemälde von Ali Pourahmad
◉ Ali Pourahmad Instrumentalmusik
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