Sadržaj
- Prednost 1: Transformiranje mreže električne energije
- Prednost 2: Poboljšanje širokopojasne telekomunikacije
- Prednost 3: pomoćna medicinska dijagnoza
- Nedostaci Superprovodnika
Većina materijala koji ljudi koriste su izolatori, poput plastike ili vodiča, poput aluminijskog lonca ili bakrenog kabela. Izolatori pokazuju vrlo visoku otpornost na električnu energiju. Provodnici poput bakra pokazuju određeni otpor. Druga klasa materijala ne pokazuje nikakav otpor kada se ohladi na vrlo niske temperature, hladnije od hladnijeg zamrzivača. Nazvani superprevodnicima, otkriveni su 1911. Danas revolucionaraju električnu mrežu, tehnologiju mobitela i medicinsku dijagnozu. Znanstvenici rade na tome da ih učine na sobnoj temperaturi.
Prednost 1: Transformiranje mreže električne energije
Elektroenergetska mreža spada među najveća inženjerska dostignuća 20. stoljeća. Potražnja se, međutim, sprema da ga preplavi. Na primjer, sjevernoamerička nestanka iz 2003., koja je trajala oko četiri dana, zahvatila je preko 50 milijuna ljudi i prouzročila ekonomski gubitak od oko 6 milijardi dolara. Superprevodnička tehnologija osigurava žice i kabele bez gubitaka i poboljšava pouzdanost i učinkovitost elektroenergetske mreže. U planu je zamjena postojeće elektroenergetske mreže do 2030. godine superprevodnom mrežom. Nadprovodni elektroenergetski sustav zauzima manje nekretnina i zakopan je u zemlji, sasvim drugačije od današnjih vodova mreže.
Prednost 2: Poboljšanje širokopojasne telekomunikacije
Širokopojasna telekomunikacijska tehnologija koja najbolje radi na frekvencijama gigaherca vrlo je korisna za poboljšanje učinkovitosti i pouzdanosti mobitela. Takve frekvencije je vrlo teško postići krugovima na bazi poluvodiča. Međutim, to je lako postiglo Hypressovim superprevodnikom-prijemnikom, koristeći tehnologiju koja se zove brzi kvant jednostruki protok ili RSFQ, integrirani krug prijamnik. Djeluje uz pomoć kriokolera s 4 kelvina. Ova se tehnologija pojavljuje na mnogim toranjima prijemnika mobitela.
Prednost 3: pomoćna medicinska dijagnoza
Jedna od prvih velikih primjena superprevodljivosti je u medicinskoj dijagnozi. Snimanje magnetskom rezonancom ili MRI koristi moćne superprevodne magnete za proizvodnju velikih i ujednačenih magnetskih polja unutar tijela pacijenta. MRI skeneri koji sadrže sustav hlađenja tekućim helijem otkrivaju kako se magnetska polja odražavaju u organima u tijelu. Stroj na kraju proizvodi sliku. MRI aparati su bolji u odnosu na x-ray tehnologiju u postavljanju dijagnoze. Paul Leuterbur i sir Peter Mansfield nagrađeni su Nobelovom nagradom za fiziologiju ili medicinu za 2003. godinu, "za svoja otkrića koja se odnose na snimanje magnetskom rezonancom", podupirući značaj MRI-a i implikacijom supravodiča, u medicini.
Nedostaci Superprovodnika
Supravodljivi materijali superprovoduju se samo kada se održavaju ispod određene temperature koja se naziva prijelazna temperatura. Za sada poznate praktične superprovodnike, temperatura je znatno ispod 77 Kelvina, temperatura tekućeg dušika. Ako ih držite ispod te temperature, podrazumijeva mnogo skupe kriogene tehnologije. Stoga se superprevodnici još uvijek ne pojavljuju u većini svakodnevnih elektronika. Znanstvenici rade na dizajniranju supravodiča koji mogu raditi na sobnoj temperaturi.