Зміст

• Перевага 1: Трансформація електромережі
• Перевага 2: Покращення широкосмугового телекомунікаційного зв'язку
• Перевага 3: Допомога в медичній діагностиці
• Недоліки надпровідників

Більшість матеріалів, які використовують люди, розподіляються між ізоляторами, такими як пластмаси, або провідниками, як алюмінієвий горщик або мідний кабель. Ізолятори мають дуже високу стійкість до електрики. Такі провідники, як мідь, мають певний опір. Інший клас матеріалів взагалі не має опору при охолодженні до дуже низьких температур, холодніше, ніж найхолодніша морозильна камера. Їх називали надпровідниками, вони були відкриті в 1911 році. Сьогодні вони революціонізують електромережу, технології стільникових телефонів та медичну діагностику. Вчені працюють над тим, щоб вони працювали при кімнатній температурі.

Перевага 1: Трансформація електромережі

Електрична мережа - одне з найбільших досягнень техніки у 20 столітті, однак попит ось-ось її переповнить. Наприклад, відключення у 2003 році в США, яке тривало близько чотирьох днів, торкнулося понад 50 мільйонів людей і спричинило економічні збитки близько 13 мільярдів реалів. Надпровідна технологія забезпечує менше втрат проводів та кабелів та покращує надійність та ефективність електромереж. Тривають плани щодо заміни поточної електромережі надпровідною. Надпровідна енергетична система займає менше нерухомості і зарита в землю, що зовсім відрізняється від сучасних мереж.

Перевага 2: Покращення широкосмугового телекомунікаційного зв'язку

Широкосмугова телекомунікаційна технологія, яка найкраще працює на гігагерцових частотах, дуже корисна для підвищення ефективності та надійності стільникових телефонів. Ці частоти дуже важко досягти надпровідним приймачем Hypres, використовуючи технологію, що називається швидким однотоковим квантом (RSFQ), приймачем інтегральної схеми. Він працює за допомогою кріогенного охолоджувача на 4 кельвіна. Ця технологія з’являється у багатьох вишках, що передають сигнал.

Перевага 3: Допомога в медичній діагностиці

Одним із перших широкомасштабних застосувань надпровідності є медична діагностика. Магнітно-резонансна томографія (МРТ) використовує сильні надпровідні магніти для створення великих однорідних магнітних полів у тілі пацієнта. МРТ-сканери, які містять систему охолодження рідкого гелію, отримують, як ці магнітні поля відображаються органами в організмі. Машина в кінці видає зображення. Магнітно-резонансні апарати перевершують рентгенівські технології у встановленні діагнозу. Пол Лейтербург і сер. Пітер Менсфілд був нагороджений Нобелівською премією з фізіології та медицини в 2003 році "за відкриття про зображення МРТ", засновану на важливості МРТ та наслідках надпровідників для медицини.

Недоліки надпровідників

Надпровідні матеріали надпровідні лише тоді, коли вони підтримуються нижче певної температури, яка називається температурою переходу. Для практичних надпровідників, відомих на сьогоднішній день, температура значно нижче 77 Кельвінів, температури рідкого азоту. Утримання їх нижче цієї температури вимагає багатьох кріогенних технологій, що дуже дорого. Тому надпровідники ще не з’являються в більшості повсякденної електроніки. Вчені працюють над розробкою надпровідників, які можуть працювати при кімнатній температурі.