Kelebihan & Kekurangan Superkonduktor

Kebanyakan bahan yang digunakan orang adalah isolator, seperti plastik, atau konduktor, seperti panci aluminium atau kabel tembaga. Isolator menunjukkan resistensi yang sangat tinggi terhadap listrik. Konduktor seperti tembaga menunjukkan beberapa hambatan. Kelas bahan lain tidak menunjukkan ketahanan sama sekali saat didinginkan hingga suhu yang sangat rendah, lebih dingin dari freezer dalam yang paling keren. Disebut superkonduktor, mereka ditemukan pada tahun 1911. Hari ini, mereka merevolusi jaringan listrik, teknologi ponsel dan diagnosis medis. Para ilmuwan sedang bekerja untuk membuat mereka tampil pada suhu kamar.

Jaringan tenaga listrik adalah salah satu pencapaian rekayasa terbesar abad ke-20. Permintaan, bagaimanapun, akan membanjiri itu. Misalnya, pemadaman listrik di Amerika Utara tahun 2003, yang berlangsung sekitar empat hari, mempengaruhi lebih dari 50 juta orang dan menyebabkan kerugian ekonomi sekitar $6 miliar. Teknologi superkonduktor menyediakan kabel dan kabel tanpa kehilangan dan meningkatkan keandalan dan efisiensi jaringan listrik. Rencana sedang dilakukan untuk mengganti pada tahun 2030 jaringan listrik saat ini dengan jaringan listrik superkonduktor. Sistem tenaga superkonduktor menempati lebih sedikit real estat dan terkubur di dalam tanah, sangat berbeda dari jalur jaringan saat ini.

Teknologi telekomunikasi pita lebar, yang beroperasi paling baik pada frekuensi gigahertz, sangat berguna untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan telepon seluler. Frekuensi seperti itu sangat sulit dicapai dengan sirkuit berbasis semikonduktor. Namun, mereka telah dengan mudah dicapai oleh penerima berbasis superkonduktor Hypres, menggunakan teknologi yang disebut kuantum fluks tunggal cepat, atau RSFQ, penerima sirkuit terpadu. Ini beroperasi dengan bantuan cryocooler 4-kelvin. Teknologi ini muncul di banyak menara pemancar penerima ponsel.

Salah satu aplikasi superkonduktivitas skala besar pertama adalah dalam diagnosis medis. Pencitraan resonansi magnetik, atau MRI, menggunakan magnet superkonduktor yang kuat untuk menghasilkan medan magnet yang besar dan seragam di dalam tubuh pasien. Pemindai MRI, yang berisi sistem pendingin helium cair, menangkap bagaimana medan magnet ini dipantulkan oleh organ-organ dalam tubuh. Mesin akhirnya menghasilkan gambar. Mesin MRI lebih unggul dari teknologi x-ray dalam menghasilkan diagnosis. Paul Leuterbur dan Sir Peter Mansfield dianugerahi Hadiah Nobel 2003 dalam bidang fisiologi atau kedokteran, "untuk penemuan mereka tentang pencitraan resonansi magnetik," yang mendasari pentingnya MRI, dan implikasinya superkonduktor, untuk obat.

Bahan superkonduktor superkonduktor hanya jika disimpan di bawah suhu tertentu yang disebut suhu transisi. Untuk superkonduktor praktis yang dikenal saat ini, suhunya jauh di bawah 77 Kelvin, suhu nitrogen cair. Menjaga mereka di bawah suhu itu melibatkan banyak teknologi kriogenik yang mahal. Dengan demikian, superkonduktor masih tidak muncul di sebagian besar elektronik sehari-hari. Para ilmuwan sedang bekerja merancang superkonduktor yang dapat beroperasi pada suhu kamar.