Повечето материали, които хората използват, са изолатори, като пластмаса или проводници, като алуминиев съд или меден кабел. Изолаторите показват много висока устойчивост на електричество. Проводници като мед показват известна устойчивост. Друг клас материали изобщо не показват устойчивост, когато се охлаждат до много ниски температури, по-хладни от най-хладния фризер. Наречени свръхпроводници, те са открити през 1911 година. Днес те правят революция в електрическата мрежа, технологията на мобилните телефони и медицинската диагностика. Учените работят, за да ги накарат да работят при стайна температура.
Предимство 1: Трансформиране на електрическата мрежа
Електрическата мрежа е сред най-големите инженерни постижения на 20-ти век. Търсенето обаче е на път да го надвие. Например, затъмнението на Северна Америка от 2003 г., което продължи около четири дни, засегна над 50 милиона души и причини около 6 милиарда долара икономически загуби. Технологията свръхпроводник осигурява проводници и кабели без загуби и подобрява надеждността и ефективността на електрическата мрежа. Извършват се планове до 2030 г. настоящата електрическа мрежа да бъде заменена със свръхпроводяща електрическа мрежа. Една свръхпроводяща енергийна система заема по-малко недвижими имоти и е заровена в земята, доста различно от днешните мрежови линии.
Предимство 2: Подобряване на широколентовата телекомуникация
Широколентовата телекомуникационна технология, която работи най-добре на гигагерцови честоти, е много полезна за подобряване на ефективността и надеждността на клетъчните телефони. Такива честоти са много трудни за постигане с полупроводникови схеми. Те обаче са лесно постигнати от базирания на свръхпроводник приемник на Hypres, използвайки технология, наречена бърз единичен поток квантов, или RSFQ, интегрална схема приемник. Той работи с помощта на 4-келвинов криоохладител. Тази технология се появява в много кули на предаватели на приемници на мобилни телефони.
Предимство 3: Помощ за медицинска диагноза
Едно от първите широкомащабни приложения на свръхпроводимостта е в медицинската диагностика. Ядрено-магнитен резонанс, или ЯМР, използва мощни свръхпроводящи магнити за производство на големи и еднородни магнитни полета в тялото на пациента. ЯМР скенерите, които съдържат хладилна система с течен хелий, улавят как тези магнитни полета се отразяват от органите в тялото. В крайна сметка машината създава изображение. Магнитно-резонансните апарати са по-добри от рентгеновите технологии при поставянето на диагноза. Пол Лойтербър и сър Питър Мансфийлд бяха отличени през 2003 г. с Нобелова награда за физиология или медицина, „за своите открития относно ядрено-магнитен резонанс, "в основата на значението на ЯМР, и по подразбиране свръхпроводници, за лекарство.
Недостатъци на свръхпроводниците
Свръхпроводящи материали свръхпроводящи само когато се поддържат под определена температура, наречена температура на прехода. За известните в момента практически свръхпроводници температурата е много под 77 Келвина, температурата на течния азот. Поддържането им под тази температура включва много скъпи криогенни технологии. По този начин свръхпроводниците все още не се появяват в повечето ежедневни електроники. Учените работят върху проектирането на свръхпроводници, които могат да работят при стайна температура.