Marty McFly wäre nicht überrascht. Lexus gab kürzlich bekannt, dass es die Träume von Back to the Future Part II-Fans überall erfüllt hat, indem es ein funktionierendes Hoverboard gebaut hat. Und pünktlich zum Oktober 2015-Datum, das Marty im Film besucht, um zu entdecken, dass Kinder Skateboards zugunsten ihrer fliegenden Kollegen aufgegeben haben.
Das Lexus „Slide“ Hoverboard wird nicht in den Handel kommen, aber ein Prototyp wurde kürzlich von Pro-Skateboarder Ross Mcgouran in einem speziell angefertigten Skatepark in Barcelona auf Herz und Nieren geprüft. Jetzt hat Lexus auch gezeigt, wie das Gerät tatsächlich funktioniert, mit einer speziellen Spur, die es dem Board ermöglicht, magnetisch darüber zu schweben, ähnlich wie bei Magnetschwebebahnen.
Es ist ein amüsanter Zufall, dass die Folie, während Back to the Future eine Technologie namens Flusskondensator vorstellte, auf einem sogenannten Fluss-Pinning sowie einem Prinzip namens Meissner-Effekt beruht. Und das alles funktioniert wegen etwas namens Supraleitung.
Ein Supraleiter ist ein Material, das auf eine sehr niedrige kritische Temperatur abgekühlt ist und beim Durchströmen keinen elektrischen Widerstand erfährt (das Material drückt nicht gegen den Strom zurück). Wenn ein Material zu einem Supraleiter wird, schiebt es alle darin enthaltenen Magnetfelder weg. Dies wird als Meissner-Effekt bezeichnet.
Das Slide Hoverboard enthält eine Reihe von supraleitenden Blöcken aus Metalllegierungen, die durch Reservoirs mit flüssigem Stickstoff auf -197 ° C gekühlt werden. Die Spur unten enthält drei Magnete, die einen Strom in den Blöcken induzieren, wodurch der Meissner-Effekt greift und das Magnetfeld spiegelbildlich zurück zur Spur treibt.
Diese spiegelnden magnetischen Kräfte stoßen sich gegenseitig ab und so wird das Board über die Schiene gehoben. Selbst wenn jemand auf der Platine steht, sind die magnetischen Kräfte stark genug, um sie schweben zu lassen, da der fehlende elektrische Widerstand im Supraleiter bedeutet, dass sich das Magnetfeld an den äußeren Druck anpassen kann.
Aber ein anderes wissenschaftliches Phänomen macht das Hoverboard noch stabiler. Wenn der Kühlprozess eingeschaltet wird und die Blöcke in der Platine zu Supraleitern werden, fangen sie effektiv die Linien des Magnetfelds von der Spur ab. Dies bewirkt, dass die Blöcke in einer festen Höhe über der Spur fixiert werden, ein Prozess, der als Flux-Pinning bekannt ist und eine viel stabilere Levitation ermöglicht. Flux Pinning stellt sicher, dass das Hoverboard weder horizontal noch vertikal von der Spur abweicht.
Als Proof of Concept zeigt die Folie, dass die Konstruktion eines Hoverboards mit stabiler Levitation durchaus möglich ist. Leider, bevor wir zu aufgeregt werden, sieht es aus mehreren Gründen unwahrscheinlich aus, dass die Technologie in naher Zukunft auf den Markt kommt. Das aktuelle Board wiegt 11,5 kg, einschließlich des supraleitenden Materials und des flüssigen Stickstoffs an Bord, was das Tragen ziemlich umständlich macht. Der flüssige Stickstoff muss auch etwa alle 10 Minuten nachgefüllt werden, um sicherzustellen, dass das supraleitende Material auf optimaler Temperatur bleibt.
Darüber hinaus funktioniert das Board derzeit nur in einem speziell angefertigten Skatepark. Lexus hat die Kosten für diesen Proof of Concept nicht bekannt gegeben, aber man kann davon ausgehen, dass supraleitende Blöcke, Vorräte an flüssigem Stickstoff und ein maßgeschneiderter Park voller Permanentmagnete nicht billig sein könnten.
Trotz dieser Einschränkungen – und wie Lexus betont – ist nichts unmöglich. Es ist durchaus plausibel, sich vorzustellen, dass ähnliche Parks und Wege als Teil zukünftiger Smart Cities gebaut werden. Vielleicht könnte das Hoverboard sogar eine umweltfreundlichere Reisealternative innerhalb der Stadt sowie eine Freizeitbeschäftigung bieten. In den kommenden Jahren könnten wir unsere Bretter an stadtweiten Ladepunkten mit flüssigem Stickstoff auffüllen, so wie wir heute unsere Autos tanken.