Tartalom
- 1. előnye: az elektromos hálózat átalakítása
- 2. előnye: A széles sávú telekommunikáció fejlesztése
- 3. előnye: Segítségnyújtás az orvosi diagnózishoz
- A szupravezetők hátrányai
Az emberek által használt legtöbb anyag szigetelő anyag, például műanyag, vagy vezetők, például alumínium edény vagy rézkábel. A szigetelők nagyon magas ellenállást mutatnak az elektromosság ellen. Az olyan vezetők, mint a réz, ellenállást mutatnak. Egy másik anyag osztály egyáltalán nem mutat ellenállást nagyon alacsony hőmérsékletre hűtve, hidegebb, mint a legmenőbb mélyhűtő. A szupravezetőket 1911-ben fedezték fel. Ma forradalmasítják az elektromos hálózatot, a mobiltelefon-technológiát és az orvosi diagnózist. A tudósok azon dolgoznak, hogy szobahőmérsékleten teljesítsék őket.
1. előnye: az elektromos hálózat átalakítása
Az elektromos hálózat a 20. század legnagyobb mérnöki eredményei. A kereslet azonban elsüllyedni fog. Például a 2003. évi észak-amerikai áramszünet, amely körülbelül négy napig tartott, több mint 50 millió embert érint, és körülbelül 6 milliárd dollárt okozott gazdasági veszteséget. A szupravezető technológia veszteségmentes vezetékeket és kábeleket biztosít, és javítja az energiahálózat megbízhatóságát és hatékonyságát. Folyamatban van a jelenlegi villamosenergia-hálózat 2030-ig történő felváltása egy szupravezető elektromos hálózattal. A szupravezető energiarendszer kevesebb ingatlant foglal el, és a földbe van eltemetve, egészen más, mint a mai hálózati vonalak.
2. előnye: A széles sávú telekommunikáció fejlesztése
A szélessávú telekommunikációs technológia, amely a legjobban gigaherc frekvencián működik, nagyon hasznos a mobiltelefonok hatékonyságának és megbízhatóságának javításában. Ilyen frekvenciákat nagyon nehéz elérni félvezető alapú áramkörökkel. Ezeket azonban a Hypress szupravezető-alapú vevőkészülékkel könnyen el lehet érni, a gyors egyáramú kvantumnak, vagy az RSFQ, integrált áramkör-vevőnek nevezett technológiát használva. Ez egy 4 kelvinos hűtőhűtő segítségével működik. Ez a technológia számos mobiltelefon-vevő adó-toronyban megjelenik.
3. előnye: Segítségnyújtás az orvosi diagnózishoz
A szupravezetõ képesség egyik elsõ nagy léptékû felhasználása az orvosi diagnosztika. A mágneses rezonancia képalkotás (MRI) erős szupravezető mágneseket használ, amelyek nagy és egyenletes mágneses tereket eredményeznek a beteg testén belül. Az folyékony hélium-hűtőrendszert tartalmazó MRI szkennerek felveszik, hogy ezek a mágneses mezők hogyan tükröződnek a testben levő szervekben. A gép végül képet készít. Az MRI készülékek felülmúlják a röntgen technológiát a diagnózis előállítása során. Paul Leuterbur és Sir Peter Mansfield a 2003. évi Nobel-díjat kapta a fiziológiában vagy az orvostudományban, "a mágneses rezonancia képalkotásukkal kapcsolatos felfedezéseikért", amelyek az MRI jelentőségét támasztják alá, és ennek következtében a szupravezetők is az orvostudománynak szólnak.
A szupravezetők hátrányai
A szupravezető anyagok csak akkor szupravezetők, ha egy adott hőmérsékletet, az átmeneti hőmérsékletet nevezik. A jelenleg ismert gyakorlati szupravezetőknél a hőmérséklet jóval 77 kelvinnél alacsonyabb, mint a folyékony nitrogén hőmérséklete. Ezen hőmérséklet alatt tartása sok drága kriogén technológiát igényel. Így a szupravezetők még mindig nem jelennek meg a mindennapi elektronikában. A tudósok azon szupravezetők tervezésén dolgoznak, amelyek szobahőmérsékleten működhetnek.