Indhold
- Fordel 1: Transformering af elnettet
- Fordel 2: Forbedring af bredbåndstelekommunikation
- Fordel 3: Assistance i medicinsk diagnostik
- Ulemper ved superledere
De fleste af de materialer, som folk bruger, er opdelt mellem isolatorer, som plast eller ledere, som en aluminiumspotte eller et kobberkabel. Isolatorer har meget høj modstandsdygtighed over for elektricitet. Ledere som kobber har en vis modstand. En anden klasse af materialer har slet ingen modstand, når de afkøles til meget lave temperaturer, køligere end den koldeste fryser. De blev kaldt superledere og blev opdaget i 1911. I dag revolutionerer de strømnettet, mobiltelefonteknologi og medicinsk diagnostik. Forskere arbejder på at få dem til at udføre ved stuetemperatur.
Fordel 1: Transformering af elnettet
Elnettet er blandt de største præstationer inden for teknik i det 20. århundrede, men efterspørgslen er dog ved at overvælde det. F.eks. Ramte blackout i USA i 2003, som varede omkring fire dage, mere end 50 millioner mennesker og forårsagede et økonomisk tab på omkring 13 milliarder reais. Superledende teknologi giver mindre ledningstab og kabeltab og forbedrer elnets pålidelighed og effektivitet. Der er planer om at erstatte det nuværende net med et superledende net. Et superledende energisystem optager mindre fast ejendom og er begravet i jorden, meget forskelligt fra linjerne i nutidens netværk.
Fordel 2: Forbedring af bredbåndstelekommunikation
Bredbåndstelekommunikationsteknologi, der fungerer bedst på gigahertz-frekvenser, er meget nyttig til at forbedre effektiviteten og pålideligheden af mobiltelefoner. Disse frekvenser er meget vanskelige at opnå med Hypres superledende modtager ved hjælp af en teknologi kaldet hurtig single flow quantum (RSFQ), en integreret kredsløbsmodtager. Det fungerer ved hjælp af en 4 kelvin kryogen køler. Denne teknologi vises i mange tårne, der transmitterer celle.
Fordel 3: Assistance i medicinsk diagnostik
En af de første store anvendelser af superledningsevne er inden for medicinsk diagnostik. Magnetisk resonansbilleddannelse, eller MR, bruger stærke superledende magneter til at producere store, ensartede magnetfelter i patientens krop. MR-scannere, der indeholder et flydende heliumkølesystem, modtager, hvordan disse magnetfelter reflekteres af organerne i kroppen. Maskinen i slutningen producerer et billede. MR-maskiner er overlegen i forhold til røntgenteknologi til at fremstille en diagnose. Paul Leuterbur og Sir. Peter Mansfield blev i 2003 tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin, "for sine opdagelser om magnetisk resonansbilleddannelse", baseret på betydningen af MR og implikationen af superledere for medicin.
Ulemper ved superledere
Superledende materialer er kun superledende, når de holdes under en bestemt temperatur kaldet overgangstemperaturen. For de praktiske superledere, der kendes i dag, er temperaturen et godt stykke under 77 Kelvin, temperaturen for flydende nitrogen. At holde dem under denne temperatur involverer meget kryogen teknologi, hvilket er meget dyrt. Derfor vises superledere endnu ikke i de fleste dagligdags elektronik. Forskere arbejder på at udvikle superledere, der kan fungere ved stuetemperatur.
