Enamik materjale, mida inimesed kasutavad, on isolaatorid, näiteks plastik, või juhid, näiteks alumiiniumist pott või vaskkaabel. Isolaatorid näitavad väga suurt vastupidavust elektrile. Sellised dirigendid nagu vask näitavad teatud vastupanu. Teise klassi materjalid ei näita üldse jahutamist väga madalale temperatuurile, mis on jahedam kui kõige lahedam sügavkülm. Ülijuhtideks nimetatud, nad avastati 1911. aastal. Täna muudavad nad elektrivõrku, mobiiltelefonide tehnoloogiat ja meditsiinilist diagnoosi. Teadlased töötavad selle nimel, et need toimiksid toatemperatuuril.
Eelis 1: elektrivõrgu muutmine
Elektrivõrk on üks 20. sajandi suurimaid insenertehnilisi saavutusi. Nõudlus on aga peagi võimust võtmas. Näiteks umbes neli päeva kestnud Põhja-Ameerika 2003. aasta elektrikatkestus mõjutas üle 50 miljoni inimese ja põhjustas umbes 6 miljardi dollari suuruse majandusliku kahju. Ülijuhttehnoloogia tagab kadudeta juhtmed ja kaablid ning parandab elektrivõrgu töökindlust ja tõhusust. Käimas on plaanid praeguse elektrivõrgu asendamiseks aastaks 2030 ülijuhtiva elektrivõrguga. Ülijuhtiv elektrisüsteem hõivab vähem kinnisvara ja on maetud maasse, mis erineb praegustest võrguliinidest.
Eelis 2: lairibaside parandamine
Lairibatelekommunikatsiooni tehnoloogia, mis töötab kõige paremini gigahertsistel sagedustel, on mobiiltelefonide tõhususe ja töökindluse parandamiseks väga kasulik. Selliseid sagedusi on pooljuhtpõhiste vooluahelate abil väga raske saavutada. Kuid need on Hypresi ülijuhipõhise vastuvõtja abil hõlpsasti saavutatud, kasutades tehnoloogiat, mida nimetatakse kiire ühevoolukvantiliseks ehk RSFQ-integreeritud vooluringi vastuvõtjaks. See töötab 4-kelvilise krüo-jahuti abil. Seda tehnoloogiat näidatakse paljudes mobiiltelefonide vastuvõtjate tornides.
Eelis 3: meditsiiniline diagnoosimine
Üks esimesi ülijuhtivuse ulatuslikke rakendusi on meditsiiniline diagnoosimine. Magnetresonantstomograafia ehk MRI kasutab patsiendi kehas suurte ja ühtlaste magnetväljade tekitamiseks võimsaid ülijuhtivaid magneteid. Magnetresonantstomograafid, mis sisaldavad vedelat heeliumi jahutussüsteemi, koguvad, kuidas keha magnetorganid neid magnetvälju peegeldavad. Masin toodab lõpuks pildi. MRI-aparaadid on diagnoosi andmisel röntgentehnoloogiast paremad. Paul Leuterburile ja Sir Peter Mansfieldile anti 2003. aasta füsioloogia või meditsiini Nobeli preemia "nende avastuste eest magnetresonantstomograafia kohta ", mis on MRI olulisuse aluseks ja kaudselt ka ülijuhid ravim.
Ülijuhtide puudused
Ülijuhtivad materjalid ülijuhtivad ainult siis, kui neid hoitakse allpool etteantud temperatuuri, mida nimetatakse üleminekutemperatuuriks. Praegu teadaolevate praktiliste ülijuhtide puhul on temperatuur tunduvalt alla 77 kelvini, vedela lämmastiku temperatuur. Nende temperatuuri all hoidmine hõlmab palju kallist krüogeenset tehnoloogiat. Seega ei leia ülijuhte endiselt enamikus igapäevases elektroonikas. Teadlased töötavad toatemperatuuril töötavate ülijuhtide väljatöötamisel.