Conţinut

• Avantaj 1: Transformarea rețelei electrice
• Avantaj 2: Îmbunătățirea telecomunicațiilor în bandă largă
• Avantajul 3: Asistență în diagnosticarea medicală
• Dezavantaje ale supraconductorilor

Majoritatea materialelor pe care oamenii le folosesc sunt împărțite între izolatori, cum ar fi materialele plastice sau conductorii, cum ar fi o oală de aluminiu sau un cablu de cupru. Izolatorii au o rezistență foarte mare la electricitate. Conductorii precum cuprul au o anumită rezistență. O altă clasă de materiale nu are deloc rezistență atunci când este răcită la temperaturi foarte scăzute, mai rece decât cel mai rece congelator. Numiți supraconductori, au fost descoperiți în 1911. Astăzi, ei revoluționează rețeaua electrică, tehnologia telefonului mobil și diagnosticul medical. Oamenii de știință lucrează pentru a-i face să funcționeze la temperatura camerei.

Avantaj 1: Transformarea rețelei electrice

Rețeaua electrică se numără printre cele mai mari realizări ale ingineriei din secolul 20. Cu toate acestea, cererea este pe cale să o copleșească. De exemplu, întreruperea din 2003 din Statele Unite, care a durat aproximativ patru zile, a afectat peste 50 de milioane de oameni și a provocat o pierdere economică de aproximativ 13 miliarde de reali. Tehnologia supraconductoare asigură mai puține pierderi de cabluri și cabluri și îmbunătățește fiabilitatea și eficiența rețelei electrice. Planurile sunt în curs de înlocuire a rețelei actuale cu o rețea supraconductoare. Un sistem energetic supraconductor ocupă mai puține bunuri imobile și este îngropat în pământ, destul de diferit de liniile rețelelor actuale.

Avantaj 2: Îmbunătățirea telecomunicațiilor în bandă largă

Tehnologia de telecomunicații în bandă largă, care funcționează cel mai bine pe frecvențe gigahertz, este foarte utilă pentru îmbunătățirea eficienței și fiabilității telefoanelor mobile. Aceste frecvențe sunt foarte greu de realizat de receptorul supraconductor Hypres, utilizând o tehnologie numită cuantum rapid cu flux unic (RSFQ), un receptor cu circuit integrat. Funcționează cu ajutorul unui răcitor criogenic de 4 Kelvin. Această tehnologie apare în multe turnuri de transmisie a semnalului celular.

Avantajul 3: Asistență în diagnosticarea medicală

Una dintre primele aplicații la scară largă a supraconductivității este în diagnosticul medical. Imagistica prin rezonanță magnetică sau RMN utilizează magneți supraconductori puternici pentru a produce câmpuri magnetice mari și uniforme în corpul pacientului. Scannerele RMN, care conțin un sistem lichid de răcire cu heliu, primesc modul în care aceste câmpuri magnetice sunt reflectate de organele din corp. Mașina de la capăt produce o imagine. Aparatele RMN sunt superioare tehnologiei cu raze X în producerea unui diagnostic. Paul Leuterbur și Sir. Peter Mansfield a fost distins în 2003 cu Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină, „pentru descoperirile sale despre imaginile RMN”, bazate pe importanța RMN și implicația supraconductorilor, pentru medicină.

Dezavantaje ale supraconductorilor

Materialele supraconductoare sunt supraconduse numai atunci când sunt menținute sub o temperatură specifică numită temperatura de tranziție. Pentru supraconductorii practici cunoscuți astăzi, temperatura este cu mult sub 77 Kelvin, temperatura azotului lichid. Menținerea lor sub această temperatură implică o mulțime de tehnologie criogenică, care este foarte scumpă. Prin urmare, supraconductorii nu apar încă în majoritatea componentelor electronice de zi cu zi. Oamenii de știință lucrează la dezvoltarea supraconductoarelor care pot funcționa la temperatura camerei.