सुपरकंडक्टर्स के फायदे और नुकसान

अधिकांश सामग्री जो लोग उपयोग करते हैं वे इन्सुलेटर हैं, जैसे प्लास्टिक, या कंडक्टर, जैसे एल्यूमीनियम पॉट या तांबे की केबल। इंसुलेटर बिजली के लिए बहुत अधिक प्रतिरोध दिखाते हैं। तांबे जैसे कंडक्टर कुछ प्रतिरोध दिखाते हैं। सामग्री का एक और वर्ग बहुत कम तापमान पर ठंडा होने पर कोई प्रतिरोध नहीं दिखाता है, सबसे अच्छे डीप फ्रीजर की तुलना में ठंडा है। सुपरकंडक्टर्स कहे जाने वाले, उन्हें 1911 में खोजा गया था। आज, वे इलेक्ट्रिक ग्रिड, सेल फोन प्रौद्योगिकी और चिकित्सा निदान में क्रांति ला रहे हैं। वैज्ञानिक उन्हें कमरे के तापमान पर प्रदर्शन करने के लिए काम कर रहे हैं।

इलेक्ट्रिक पावर ग्रिड 20वीं सदी की सबसे बड़ी इंजीनियरिंग उपलब्धियों में से एक है। हालांकि, मांग इस पर हावी होने वाली है। उदाहरण के लिए, 2003 का उत्तरी अमेरिकी ब्लैकआउट, जो लगभग चार दिनों तक चला, ने 50 मिलियन से अधिक लोगों को प्रभावित किया और लगभग 6 बिलियन डॉलर का आर्थिक नुकसान हुआ। सुपरकंडक्टर तकनीक हानि रहित तार और केबल प्रदान करती है और पावर ग्रिड की विश्वसनीयता और दक्षता में सुधार करती है। 2030 तक मौजूदा पावर ग्रिड को सुपरकंडक्टिंग पावर ग्रिड से बदलने की योजना पर काम चल रहा है। एक सुपरकंडक्टिंग पावर सिस्टम कम अचल संपत्ति पर कब्जा कर लेता है और जमीन में दब जाता है, जो वर्तमान ग्रिड लाइनों से काफी अलग है।

वाइड-बैंड दूरसंचार तकनीक, जो गीगाहर्ट्ज आवृत्तियों पर सबसे अच्छा काम करती है, सेल फोन की दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए बहुत उपयोगी है। सेमीकंडक्टर-आधारित सर्किटरी के साथ ऐसी आवृत्तियों को प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। हालांकि, हाइप्रेस के सुपरकंडक्टर-आधारित रिसीवर द्वारा रैपिड सिंगल फ्लक्स क्वांटम, या आरएसएफक्यू, एकीकृत सर्किट रिसीवर नामक तकनीक का उपयोग करके उन्हें आसानी से हासिल किया गया है। यह 4-केल्विन क्रायोकूलर की सहायता से संचालित होता है। यह तकनीक कई सेल फोन रिसीवर ट्रांसमीटर टावरों में दिखाई दे रही है।

अतिचालकता के पहले बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों में से एक चिकित्सा निदान में है। चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, या एमआरआई, रोगी के शरीर के अंदर बड़े और समान चुंबकीय क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए शक्तिशाली सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग करता है। एमआरआई स्कैनर, जिसमें लिक्विड हीलियम रेफ्रिजरेशन सिस्टम होता है, यह पता लगाता है कि ये चुंबकीय क्षेत्र शरीर के अंगों द्वारा कैसे परावर्तित होते हैं। मशीन अंततः एक छवि उत्पन्न करती है। निदान करने में एमआरआई मशीनें एक्स-रे तकनीक से बेहतर हैं। पॉल लेउटरबर और सर पीटर मैन्सफील्ड को उनकी खोजों के लिए शरीर विज्ञान या चिकित्सा में 2003 के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के विषय में," एमआरआई के महत्व को अंतर्निहित करते हुए, और निहितार्थ सुपरकंडक्टर्स द्वारा, से दवा।

अतिचालक पदार्थ अतिचालक तभी होता है जब उसे किसी दिए गए तापमान से नीचे रखा जाता है जिसे संक्रमण तापमान कहा जाता है। वर्तमान में ज्ञात व्यावहारिक सुपरकंडक्टर्स के लिए, तापमान 77 केल्विन से काफी नीचे है, तरल नाइट्रोजन का तापमान। उन्हें उस तापमान से नीचे रखने में बहुत महंगी क्रायोजेनिक तकनीक शामिल है। इस प्रकार, अधिकांश दैनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में सुपरकंडक्टर्स अभी भी दिखाई नहीं देते हैं। वैज्ञानिक ऐसे सुपरकंडक्टर्स डिजाइन करने पर काम कर रहे हैं जो कमरे के तापमान पर काम कर सकते हैं।