Предности и недостаци суперпроводника

Већина материјала које људи користе су изолатори, попут пластике, или проводници, попут алуминијумског лонца или бакарног кабла. Изолатори показују врло високу отпорност на електричну енергију. Проводници попут бакра показују одређени отпор. Друга класа материјала уопште не показује отпор када се хлади на врло ниске температуре, хладнија од најхладнијег замрзивача. Названи суперпроводницима, откривени су 1911. године. Данас револуционишу електричну мрежу, технологију мобилних телефона и медицинску дијагнозу. Научници раде на томе да раде на собној температури.

Предност 1: Трансформација електричне мреже

Електрична мрежа је једно од највећих инжењерских достигнућа 20. века. Потражња ће је, међутим, свладати. На пример, северноамеричко затамњење 2003. године, које је трајало око четири дана, погодило је преко 50 милиона људи и проузроковало економски губитак од око 6 милијарди долара. Суперпроводничка технологија пружа жице и каблове без губитака и побољшава поузданост и ефикасност електричне мреже. У току су планови да се до 2030. године садашња електроенергетска мрежа замени суперпроводном електричном мрежом. Суперпроводљиви електроенергетски систем заузима мање некретнина и закопан је у земљу, сасвим различито од данашњих мрежних водова.

instagram story viewer

Предност 2: Побољшање широкопојасне телекомуникације

Широкопојасна телекомуникациона технологија, која најбоље ради на гигахерцним фреквенцијама, веома је корисна за побољшање ефикасности и поузданости мобилних телефона. Такве фреквенције је веома тешко постићи помоћу полупроводничких кола. Међутим, лако их је постигао Хипрес-ов пријемник заснован на суперпроводнику, користећи технологију која се назива брзи квант са једним флуксом или РСФК, интегрисани круг. Делује уз помоћ крио хладњака са 4 келвина. Ова технологија се појављује у многим предајничким кулама пријемника за мобилне телефоне.

Предност 3: Помагање медицинској дијагнози

Једна од првих великих примена суперпроводљивости је у медицинској дијагнози. Снимање магнетном резонанцом или МРИ користи моћне суперпроводљиве магнете за стварање великих и једнообразних магнетних поља у телу пацијента. МРИ скенери, који садрже расхладни систем са течним хелијумом, утврђују како се та магнетна поља одражавају у телима. Машина на крају ствара слику. МРИ апарати су супериорнији од рендгенских технологија у постављању дијагнозе. Паул Леутербур и Сир Петер Мансфиелд добили су 2003. године Нобелову награду за физиологију или медицину, „за своја открића у вези са магнетном резонанцом, "у основи значаја магнетне резонанце, и импликација суперпроводника, за лек.

Мане суперпроводника

Суперпроводљиви материјали суперпроводе само ако се држе испод дате температуре која се назива температура прелаза. За тренутно познате практичне суперпроводнике, температура је много испод 77 Келвина, температура течног азота. Одржавање испод те температуре укључује пуно скупе криогене технологије. Дакле, суперпроводници се још увек не појављују у већини свакодневне електронике. Научници раде на дизајнирању суперпроводника који могу радити на собној температури.

Teachs.ru
  • Објави
instagram viewer