Περιεχόμενο

• Πλεονέκτημα 1: Μετασχηματισμός του δικτύου τροφοδοσίας
• Πλεονέκτημα 2: Βελτίωση των ευρυζωνικών τηλεπικοινωνιών
• Πλεονέκτημα 3: Βοήθεια στην ιατρική διάγνωση
• Μειονεκτήματα των υπεραγωγών

Τα περισσότερα από τα υλικά που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι χωρίζονται μεταξύ μονωτών, όπως πλαστικών ή αγωγών, όπως ένα δοχείο αλουμινίου ή ένα χαλκό καλώδιο. Οι μονωτές έχουν πολύ υψηλή αντίσταση στην ηλεκτρική ενέργεια. Οι αγωγοί όπως ο χαλκός έχουν κάποια αντίσταση. Μια άλλη κατηγορία υλικών δεν έχει καθόλου αντίσταση όταν ψύχεται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, πιο κρύα από την ψυχρότερη κατάψυξη. Ονομάστηκαν υπεραγωγοί, ανακαλύφθηκαν το 1911. Σήμερα, φέρνουν επανάσταση στο ηλεκτρικό δίκτυο, στην τεχνολογία κινητών τηλεφώνων και στην ιατρική διάγνωση. Οι επιστήμονες εργάζονται για να τους κάνουν να αποδίδουν σε θερμοκρασία δωματίου.

Πλεονέκτημα 1: Μετασχηματισμός του δικτύου τροφοδοσίας

Το ηλεκτρικό δίκτυο είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της μηχανικής τον 20ο αιώνα.Η ζήτηση, ωστόσο, πρόκειται να την κατακλύσει. Για παράδειγμα, η διακοπή ρεύματος του 2003 στις Ηνωμένες Πολιτείες, η οποία διήρκεσε περίπου τέσσερις ημέρες, επηρέασε περισσότερα από 50 εκατομμύρια άτομα και προκάλεσε οικονομική απώλεια περίπου 13 δισεκατομμυρίων reais. Η τεχνολογία υπεραγωγών παρέχει λιγότερη απώλεια καλωδίων και καλωδίων και βελτιώνει την αξιοπιστία και την απόδοση του δικτύου ισχύος Τα σχέδια βρίσκονται σε εξέλιξη για την αντικατάσταση του τρέχοντος δικτύου με ένα υπεραγωγικό δίκτυο. Ένα υπεραγωγικό ενεργειακό σύστημα καταλαμβάνει λιγότερα ακίνητα και είναι θαμμένο στο έδαφος, πολύ διαφορετικό από τις γραμμές των σημερινών δικτύων.

Πλεονέκτημα 2: Βελτίωση των ευρυζωνικών τηλεπικοινωνιών

Η ευρυζωνική τεχνολογία τηλεπικοινωνιών, η οποία λειτουργεί καλύτερα στις συχνότητες gigahertz, είναι πολύ χρήσιμη για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της αξιοπιστίας των κινητών τηλεφώνων. Αυτές οι συχνότητες είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθούν από τον υπεραγωγό δέκτη Hypres, χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία που ονομάζεται κβαντικό γρήγορης απλής ροής (RSFQ), έναν ολοκληρωμένο δέκτη κυκλώματος. Λειτουργεί με τη βοήθεια ενός κρυογονικού ψυκτικού 4 kelvin. Αυτή η τεχνολογία εμφανίζεται σε πολλούς πύργους μετάδοσης σήματος κυψέλης.

Πλεονέκτημα 3: Βοήθεια στην ιατρική διάγνωση

Μία από τις πρώτες εφαρμογές μεγάλης κλίμακας υπεραγωγιμότητας είναι η ιατρική διάγνωση. Η μαγνητική τομογραφία, ή η μαγνητική τομογραφία, χρησιμοποιεί ισχυρούς υπεραγωγούς μαγνήτες για να παράγει μεγάλα, ομοιόμορφα μαγνητικά πεδία στο σώμα του ασθενούς. Οι σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας, οι οποίοι περιέχουν ένα υγρό σύστημα ψύξης ηλίου, λαμβάνουν πώς αυτά τα μαγνητικά πεδία αντανακλούν τα όργανα του σώματος. Η μηχανή στο τέλος παράγει μια εικόνα. Οι μηχανές μαγνητικής τομογραφίας είναι ανώτερες από την τεχνολογία ακτίνων Χ στην παραγωγή μιας διάγνωσης. Paul Leuterbur και Sir. Ο Πίτερ Μάνσφιλντ βραβεύτηκε το 2003 με το βραβείο Νόμπελ στη φυσιολογία ή την ιατρική, "για τις ανακαλύψεις του σχετικά με τις εικόνες μαγνητικής τομογραφίας", με βάση τη σημασία της μαγνητικής τομογραφίας και την επίπτωση των υπεραγωγών για την ιατρική.

Μειονεκτήματα των υπεραγωγών

Τα υπεραγώγιμα υλικά είναι υπεραγωγικά μόνο όταν διατηρούνται κάτω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία που ονομάζεται θερμοκρασία μετάβασης. Για τους πρακτικούς υπεραγωγούς που είναι γνωστοί σήμερα, η θερμοκρασία είναι πολύ κάτω από 77 Kelvin, η θερμοκρασία του υγρού αζώτου. Η διατήρησή τους κάτω από αυτήν τη θερμοκρασία συνεπάγεται πολλή κρυογονική τεχνολογία, η οποία είναι πολύ ακριβή. Επομένως, οι υπεραγωγοί δεν εμφανίζονται ακόμη στα περισσότερα καθημερινά ηλεκτρονικά. Οι επιστήμονες εργάζονται για την ανάπτυξη υπεραγωγών που μπορούν να λειτουργήσουν σε θερμοκρασία δωματίου.