Innehåll
- Fördel 1: Transformering av elnätet
- Fördel 2: Förbättrad bredbandstelefoni
- Fördel 3: Medicinskt diagnostiskt hjälpmedel
- Nackdelar med superledare
De flesta av de material som människor använder är uppdelade mellan isolatorer, såsom plast eller ledare, såsom en aluminiumspot eller en kopparkabel. Isolatorer har mycket hög resistans mot el. Ledare som koppar har viss motståndskraft. En annan klass av material har inget motstånd när det kyls till mycket låga temperaturer, kallare än den kallare frysaren. Kallade superledare, de upptäcktes 1911. De revolutionerar idag det elektriska nätverket, mobiltelefontekniken och medicinsk diagnostik. Forskare arbetar för att få dem att utföra vid rumstemperatur.
Fördel 1: Transformering av elnätet
Strömnätet är en av de största tekniska resultaten från 20-talet. Efterfrågan är dock på väg att överbelasta den. Till exempel drabbades 2003 blackout i USA, som varade omkring fyra dagar, mer än 50 miljoner människor och orsakade en ekonomisk förlust på cirka 13 miljarder reais. Superledarteknologi ger förlust av mindre ledningar och kablar och förbättrar elnätets tillförlitlighet och effektivitet. Planer pågår för att ersätta det nuvarande elektriska nätet med ett superledande nät. Ett superledande kraftsystem upptar mindre fastigheter och är begravd i marken, väldigt olika från dagens nätverk.
Fördel 2: Förbättrad bredbandstelefoni
Bredbands telekommunikationsteknik, som fungerar bäst på gigahertz-frekvenser, är mycket användbar för att förbättra effektiviteten och tillförlitligheten hos mobiltelefoner. Dessa frekvenser är mycket svåra att nå av den superlederbaserade mottagaren Hypres, med hjälp av en teknik som kallas en snabb enkelflödesmängd (RSFQ), en integrerad kretsmottagare. Den fungerar med hjälp av en 4 kelvin kryogenkylare. Denna teknik visas i många cellsignalsändare.
Fördel 3: Medicinskt diagnostiskt hjälpmedel
En av de första storskaliga applikationerna av supraledning är i medicinsk diagnostik. Magnetic resonance imaging, eller MR, använder starka superledande magneter för att producera stora, likformiga magnetfält inom patientens kropp. MRI-skannrar, som innehåller ett flytande heliumkylsystem, mottar hur dessa magnetfält reflekteras av kroppens organ. Maskinen i slutet ger en bild. MR-maskiner är överlägsen röntgenteknik för att producera en diagnos. Paul Leuterbur och herrn. Peter Mansfield tilldelades 2003 Nobelpriset i fysiologi eller medicin, "för deras resultat avseende magnetisk resonansbilder", baserat på betydelsen av MR och implikationerna av superledare för medicin.
Nackdelar med superledare
Super superledande material endast superled när de hålls under en specifik temperatur som kallas övergångstemperatur. För de praktiska superledare som är kända idag är temperaturen väl under 77 Kelvin, temperaturen hos det flytande kvävet. Att hålla dem under denna temperatur involverar mycket kryogen teknik, vilket är mycket dyrt. Därför visas inte supraledare i de flesta elektroniska elektronik. Forskare arbetar med att utveckla superledare som kan arbeta vid rumstemperatur.