该示意图的横截面显示了一个超导高速公路系统，该系统可以传输电网电力和液氢（作为储能介质），并为可能的超导磁悬浮交通电网提供基础设施。
超导体长期以来一直致力于先进的电网和交通网络。然而，高昂成本的威胁长期以来阻碍了这些梦想的实现。一项新的研究认为，实现这些项目的一种方法是将它们组合成一个统一的系统，既可以帮助汽车和卡车以比子弹头列车更快的速度行驶，又可以在没有损失的情况下输送电力。科学家表示，它还可以围绕液态氢燃料进行调整，液态氢燃料是未来清洁能源的关键来源。
普通导电体都会在一定程度上阻碍电子流动，从而导致能量损失。相反，超导体以零电阻导电。因此，它们可以显着提高电网的效率。超导体可以承载强大电流的方式也意味着它们可以产生强大的磁场，从而使磁悬浮列车能够运行得非常快。
然而，与超导相关的高成本限制了长途磁悬浮列车和长途超导输电电缆的日常使用。一项新的研究表明，降低这两种应用成本的一种方法是将它们整合到一个系统中，这样它们昂贵的部件就可以发挥双重作用。
此外，这个拟议的联合系统将储存和运输液态氢。燃料电池可以将储存在氢等燃料中的化学能转化为电能，通常比汽车的内燃机更高效、更可持续。液态氢还有助于冷却该系统中的超导体，从而减少对专用管道的需求。
该研究的主要作者，材料物理学家、休斯顿大学德克萨斯超导中心主任Zhifeng Ren说：“我多年来一直在研究清洁能源、超导体、氢气等。我知道每项技术的潜力，但每项技术都很昂贵。如果将所有相关技术结合在一起，可以在一个系统中实现多个功能，那么每项功能的成本就不会那么昂贵了。”
磁悬浮列车通常漂浮在由高成本永磁体组成的导轨上，每列列车的底盘都装有超导体。新概念颠覆了这一设计，将超导体嵌入现有的高速公路基础设施中，并在车辆底盘上添加磁铁。这避免了冷却每辆车中的超导体所需的复杂机械。相反，设计中的液态氢将有助于冷却系统中的超导体。相对便宜的液态氮和真空层将有助于对液态氢进行隔热。
在这种设计中，带有磁性底盘的车辆——卡车、火车，甚至私家车——将进入超导体导轨悬浮，并以每小时500至800公里的速度移动到目的地，当系统运行时甚至可以达到 1,000 公里/小时。离开导轨后，车辆可以使用传统的内燃机或电动机继续行驶。
Ren说：“我一有这个想法，就意识到了巨大的潜力，我越想越发现新的好处。我非常兴奋，因为我觉得这真的是一个改变世界的概念。”
研究人员建立了一个模型来展示他们可以将磁铁悬浮在超导体导轨上方。他们使用液氮来冷却模型，但指出未来的模型将使用液态氢。
Ren说，总而言之，新设计可以帮助以节能方式运送人员、货物和燃料。他们已经收到了进一步发展这一概念的外部兴趣。我们正在努力建造下一步的演示器，以进一步证明这一概念的可行性。
科学家们在4月24日的《APL能源》杂志上详细介绍了他们的发现。
