Indhold
- Fordel 1: Transformering af elnettet
- Fordel 2: Forbedring af bredbånds telekommunikation
- Fordel 3: Medicinsk diagnostisk hjælp
- Ulemper ved superledere
De fleste af de materialer, som folk bruger, er opdelt imellem isolatorer, såsom plast eller ledere, såsom en aluminiumskande eller et kobberkabel. Isolatorer har meget høj modstand mod elektricitet. Ledere som kobber har en vis modstand. En anden klasse af materialer har ingen modstand, når de afkøles til meget lave temperaturer, koldere end den koldere fryser. Kaldede superledere blev de opdaget i 1911. I dag er de revolutionerende det elektriske netværk, mobiltelefonteknologi og medicinsk diagnostik. Forskere arbejder for at få dem til at udføre ved stuetemperatur.
Fordel 1: Transformering af elnettet
Strømnettet er blandt de største tekniske resultater fra det 20. århundrede. Efterspørgslen er imidlertid ved at overbelaste den. For eksempel påvirket 2003 blackout i USA, som varede omkring fire dage, mere end 50 millioner mennesker og forårsagede et økonomisk tab på omkring 13 milliarder reais. Superlederteknologi giver tab af mindre ledninger og kabler og forbedrer pålideligheden og effektiviteten af det elektriske netværk. Der er planer om at erstatte det nuværende elnettet med et superledende net. Et superledende kraft system optager mindre fast ejendom og er begravet i jorden, meget forskelligt fra linjerne i nutidens netværk.
Dagens ledninger bliver erstattet af begravede superledende kabler (Comstock / Comstock / Getty Images)
Fordel 2: Forbedring af bredbånds telekommunikation
Bredbåndstekommunikationsteknologi, som fungerer bedst på gigahertz-frekvenser, er meget nyttig til forbedring af mobiltelefonernes effektivitet og pålidelighed. Disse frekvenser er meget vanskelige at nå frem til ved den superlederbaserede modtager Hypres, ved hjælp af en teknologi kaldet en hurtig enkeltstrømningskvantum (RSFQ), en integreret kredsløbsmodtager. Den arbejder ved hjælp af en 4 kelvin kryogen køler. Denne teknologi ses i mange mobiltelefonsignalgivere.
Fordel 3: Medicinsk diagnostisk hjælp
En af de første storskala applikationer af superledningsevne er i medicinsk diagnostik. Magnetic resonance imaging, eller MR, bruger stærke superledende magneter til at producere store, ensartede magnetiske felter i patientens krop. MR-scannere, som indeholder et flydende heliumkølesystem, modtager, hvordan disse magnetfelter afspejles af organerne i kroppen. Maskinen ved enden producerer et billede. MR-maskiner er bedre end røntgenteknologi til at producere en diagnose. Paul Leuterbur og Sir. Peter Mansfield blev tildelt Nobelprisen for 2003 i fysiologi eller medicin, "for deres resultater vedrørende magnetisk resonansbilleddannelse" baseret på vigtigheden af MR og implikationen af superledere til medicin.
Ulemper ved superledere
Super superledende materialer er kun superled, når de holdes under en bestemt temperatur kaldet overgangstemperatur. For de praktiske superledere kendt i dag er temperaturen godt under 77 Kelvin, temperaturen af det flydende nitrogen. At holde dem under denne temperatur involverer meget kryogen teknologi, hvilket er meget dyrt. Derfor vises superledere stadig ikke i de fleste elektroniske elektronikker. Forskere arbejder på at udvikle superledere, der kan fungere ved stuetemperatur.