Tàu đệm từ là gì?
Tàu đệm từ, còn gọi là tàu Maglev, bắt nguồn từ thuật ngữ “Magnetic Levitation” (nâng từ trường), là phương pháp sử dụng lực nâng từ trường (lực đệm từ) để di chuyển tàu chạy mà không cần chạm đường ray. Với công nghệ Maglev, tàu di chuyển dọc theo đường ray bằng cách sử dụng nam châm để tạo lực nâng và lực đẩy.
Tàu đệm từ hoạt động với hai bộ nam châm. Bộ nam châm thứ nhất dùng để nâng tàu lên. Bộ nam châm thứ hai dùng để đẩy và kéo tàu theo một hướng nhất định, tiến hay lùi. Hai bên thành tàu được lắp nam châm và dọc theo thanh đường ray cũng xếp nhiều nam châm.
Bạn biết rằng, nam châm có hai cực là cực bắc và cực nam. Cực bắc của nam châm này gần cực nam của nam châm khác, chúng sẽ hút nhau. Đây gọi là lực hút. Nhưng đặt cực nam của nam châm này gần cực nam của nam châm khác (hoặc cực bắc gần cực bắc), chúng sẽ đẩy nhau. Đây gọi là lực đẩy. Nguyên lý cơ bản này tạo nên cách hoạt động của tàu đệm từ.
Tàu đệm từ sử dụng nam châm điện mạnh lắp ở cả hai bên thành toa tàu lẫn đường ray. Vì tàu đệm từ nổi lơ lửng trên đường ray khi hoạt động nên nó có lợi thế là không có ma sát, nghĩa là không có lực cản làm chậm tàu. Việc không có ma sát giúp các đoàn tàu cao tốc Maglev di chuyển gần như im lặng, giảm ô nhiễm tiếng ồn khiến hành khách cảm thấy cực kỳ êm ái.
6 sự thật thú vị về tàu đệm từ
● Phát minh đầu tiên. Năm 1912, kỹ sư người Mỹ gốc Pháp Émile Bachelet trình diễn một mô hình tàu hỏa với lực đệm từ và lực đẩy tại Mount Vernon, New York. Tháng 6/1914, một bài viết trên tạp chí Thụy Sĩ “Schwizer Familie” cho thấy một số thông tin về dự án và bức ảnh mô hình mẫu đầu tiên của Émile Bachelet. Bằng cách sử dụng lực hút và lực đẩy từ tính, Bachelet giải thích cách sắp xếp các nam châm trên đường ray và trên phương tiện, cũng như cách cung cấp năng lượng cho chúng để tạo ra từ trường. Điều này cho phép phương tiện “lơ lửng” trong không khí, có thể được đẩy đi dễ dàng, không có ma sát cơ học. Phát minh này là tiền thân của các công nghệ tàu đệm từ hiện đại.
● Tàu đệm từ thương mại đầu tiên. Đó là tàu đệm từ xuất hiện ở Anh năm 1984, chạy giữa ga sân bay Birmingham và ga đường sắt quốc tế Birmingham với tốc độ 25 dặm/giờ (40 km/giờ)! Hệ thống đã đóng cửa năm 1995 do sự cố kỹ thuật.
● Kỷ lục nhanh nhất. Tàu Maglev tốc độ nhanh nhất thế giới được ghi nhận là 603 km/giờ (375 dặm/giờ), đạt được tại Nhật Bản bởi tàu Maglev dòng L0 của JR Central vào ngày 21/4/2015. Kỷ lục này thực hiện trên đường thử nghiệm Yamanashi dài 42,8 km (26,6 dặm). Tuy nhiên, kỷ lục nhanh nhất của tàu Maglev chỉ thực hiện thử nghiệm, trong thực tế không có tàu Maglev nào hoạt động thương mại ở tốc độ trên 500 km/giờ (310 dặm/giờ).
Nhật Bản đang có kế hoạch thiết lập tàu đệm từ Chuo Shinkansen, nối thủ đô Tokyo với thành phố Nagoya hy vọng sẽ đưa vào hoạt động năm 2027, và phần mở rộng đến Osaka vào năm 2037. Chuo Shinkansen dự kiến di chuyển với tốc độ 500 km/giờ. Để hình dung tốc độ di chuyển của tàu đệm từ như thế nào, khoảng cách giữa Tokyo và Nagoya là 350km. Nếu bạn lái ô tô và may mắn không kẹt xe, bạn có thể lái xe đến đó trong khoảng 5 giờ. Tàu đệm từ chỉ mất khoảng 40 phút!
● Tàu đệm từ hoạt động thương mại tốc độ nhanh nhất. Đó là tàu đệm từ Thượng Hải, còn được gọi là Shanghai Transrapid, tốc độ cao nhất 431 km/giờ (268 dặm/giờ). Đây là tàu đệm từ nhanh nhất trên thực tế đang hoạt động, nối sân bay quốc tế Phố Đông Thượng Hải với ngoại ô trung tâm Phố Đông của Thượng Hải. Tuyến này có quãng đường 30,5 km (19 dặm), vận hành thương mại năm 2004. Tuy nhiên, tốc độ trung bình khi hoạt động là 250 km/giờ.
● Chỉ có 6 tàu đệm từ đang hoạt động. Hiện nay, trên thế giới chỉ có sáu tuyến tàu đệm từ đang hoạt động, tất cả đều tập trung ở châu Á. Trong đó, 1 tàu ở Nhật Bản, 2 tàu ở Hàn Quốc và 3 tàu ở Trung Quốc.
● Chi phí xây dựng cao. Về cơ bản, tất cả tuyến tàu đệm từ mới phải được xây dựng từ đầu. Kỹ thuật nâng bằng lực từ không có gì trùng lặp với kỹ thuật sử dụng bánh xe tàu lửa, do vậy không tương thích với đường ray xe lửa truyền thống. Do không sử dụng chung các cơ sở hạ tầng hiện có, tàu đệm từ phải được thiết kế với một hệ thống giao thông hoàn toàn mới, chúng tốn một khoản tiền lớn để xây dựng ban đầu. Các giới hạn về khoa học và kinh tế đã cản trở sự phát triển của tàu đệm từ, mặc dù chúng có nhiều ưu điểm như: Chi phí bảo trì thấp, toa tàu rộng hơn, chạy êm ái, không thải ra nhiều carbon dioxide vào khí quyển nên thân thiện với môi trường.
