科学と技術

「マイスナー効果」によって浮いているのにレールから脱線しない鉄道模型の解説動画


リニアモーターカーというとものすごく複雑なメカをイメージしてしまいますが、実際の原理はとても簡単。超低温の液体窒素さえ手に入ればこんな風にリニアモーターカー模型にして遊ぶことができます。ガイドがなくても脱線せず、ずーっと動き続ける車両の動きはまるでマジックを見ているかのようです。

実際の車両の場合、車両を浮かせるには軌道側にコイル、車両側に強力な電磁石を埋め込みますが、模型の場合は軌道側に永久磁石、車両側にビスマスなどを使った超電導物質を埋め込みます。

超電導物質をマイナス200度あたりまで冷やすと「マイスナー効果」によって、軌道からの磁場が遮断されます。

軌道にはこんな感じの磁場が発生していますが……

マイスナー効果によってトンネルが出来るので、これにそって車両は走って行くのです。

トンネルからそれようとすると力が強くなるので、このようにカーブでも走って行くのですね。

動画はこちらから。
The Awesome Levitating Train – YouTube

何しろ浮き上がっていますから線路やガイドとの摩擦はありませんし、車輪と車軸の摩擦もありません。ちょっと押し出してやればそのままスーっと進んでくれます。
Superconducting Magnetic Levitation (MagLev) on a Magnetic Track – YouTube

中央新幹線として建造計画が進行中の「超電導リニア」も、コイルと超電導電磁石を使って車体を浮かせて走行させるという、非常によく似た仕組みを採用しています。ふわっと浮いた新幹線はいったいどのような乗り心地なのでしょうか。

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