Care sunt diferitele tipuri de tehnologii supraconductoare?

Supraconductorii sunt utili într-un număr mare de aplicații tehnice, mecanice și științifice diferite. De exemplu, tehnologiile supraconductoare sunt în curs de dezvoltare care ar putea îmbunătăți substanțial siguranța și eficiența rețelei electrice. Alte tehnologii permit noi utilizări ale electromagnetismului. Calculatoarele pot beneficia și de tehnologiile supraconductoare, iar unele tipuri de instrumente științifice folosesc, de asemenea, proprietățile electrice unice ale supraconductorilor.

Avantajul cheie al supraconductorilor este capacitatea lor de a transmite un curent electric fără rezistență aproape deloc. Supraconductorii timpurii funcționau doar la temperaturi extraordinar de scăzute și erau nepractici pentru majoritatea aplicațiilor, deoarece heliul lichid necesar pentru a le răci era prohibitiv de costisitor și dificil de lucrat. Tehnologiile supraconductoare mai noi, de înaltă temperatură, folosesc materiale care au proprietăți supraconductoare atunci când sunt răcite la temperaturi care pot fi susținute în azotul lichid mult mai puțin costisitor și mai ușor de gestionat.

Transmiterea perfectă a energiei electrice are multe aplicații pentru rețeaua electrică. Tehnologiile care folosesc supraconductori în locul semiconductorilor mult mai mari permit transmiterea puterii folosind fire mult mai mici. În plus, deoarece aproape nu se pierde energie, aceste sisteme sunt mult mai eficiente, ceea ce înseamnă că este nevoie de mai puțină energie de generare. Supraconductorii pot fi, de asemenea, folosiți pentru a atenua vârfurile bruște de curent într-o rețea electrică, care altfel ar provoca daune.

Supraconductorii produc electromagneți extrem de eficienți. Acest lucru permite imagistică foarte precisă, ceea ce este util pentru medicii care au nevoie de scanări detaliate ale pacienților lor. Este util și pentru armată, unde tehnologiile supraconductoare sunt folosite pentru a detecta minele și alte pericole. Electromagneții supraconductori mai mari permit levitația magnetică, care este deja utilizată în unele trenuri de mare viteză.

O nouă generație de calculatoare va folosi în cele din urmă tehnologiile supraconductoare. Proprietățile electrice ale semiconductorilor impun limite asupra cantității de putere de calcul care poate fi încorporată într-un microcip convențional. Oamenii de știință pot ocoli aceste limitări și pot crea circuite mult mai rapide și mai strâns, profitând de unele dintre proprietățile cuantice ale materialelor supraconductoare. Supraconductorii sunt, de asemenea, mai eficienți în utilizarea energiei, eliminând aproape problema căldurii reziduale.

Rezistența electrică poate face dificilă proiectarea instrumentelor foarte sensibile. Instrumentele de detectare care folosesc tehnologiile supraconductoare nu au această problemă. Supraconductorii nu împiedică curgerea curenților electrici chiar foarte slabi, iar acești curenți foarte slabi pot fi utilizați pentru a crea detectoare capabile să capteze semnale extrem de slabe.