İnsanların kullandığı çoğu malzeme, plastik gibi yalıtkanlar veya alüminyum kap veya bakır kablo gibi iletkenlerdir. İzolatörler elektriğe karşı çok yüksek direnç gösterirler. Bakır gibi iletkenler bir miktar direnç gösterir. Başka bir malzeme sınıfı, en soğuk derin dondurucudan daha soğuk olan çok düşük sıcaklıklara soğutulduğunda hiç direnç göstermez. Süper iletkenler olarak adlandırılanlar, 1911'de keşfedildi. Bugün, elektrik şebekesi, cep telefonu teknolojisi ve tıbbi teşhiste devrim yaratıyorlar. Bilim adamları, oda sıcaklığında performans göstermelerini sağlamak için çalışıyorlar.
Avantaj 1: Elektrik Şebekesini Dönüştürmek
Elektrik güç şebekesi, 20. yüzyılın en büyük mühendislik başarıları arasındadır. Ancak, talep onu bunaltmak üzere. Örneğin, yaklaşık dört gün süren 2003 Kuzey Amerika elektrik kesintisi 50 milyondan fazla kişiyi etkilemiş ve yaklaşık 6 milyar dolarlık ekonomik kayba neden olmuştur. Süper iletken teknolojisi kayıpsız teller ve kablolar sağlar ve elektrik şebekesinin güvenilirliğini ve verimliliğini artırır. 2030 yılına kadar mevcut elektrik şebekesini süper iletken bir elektrik şebekesi ile değiştirmek için planlar yapılıyor. Bir süper iletken güç sistemi daha az gayrimenkul kaplar ve günümüzün şebeke hatlarından oldukça farklı olarak toprağa gömülür.
Avantaj 2: Geniş Bant Telekomünikasyonu İyileştirme
En iyi gigahertz frekanslarında çalışan geniş bant telekomünikasyon teknolojisi, cep telefonlarının verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak için çok kullanışlıdır. Bu tür frekansları yarı iletken tabanlı devrelerle elde etmek çok zordur. Bununla birlikte, hızlı tek akı kuantum veya RSFQ, entegre devre alıcısı adı verilen bir teknoloji kullanılarak Hypres'in süper iletken tabanlı alıcısı tarafından kolayca elde edildi. 4 kelvin kriyo soğutucu yardımıyla çalışır. Bu teknoloji, birçok cep telefonu alıcı verici kulesinde ortaya çıkıyor.
Avantaj 3: Tıbbi Teşhise Yardımcı Olmak
Süperiletkenliğin ilk büyük ölçekli uygulamalarından biri tıbbi teşhistir. Manyetik rezonans görüntüleme veya MRI, hastanın vücudunda büyük ve tek biçimli manyetik alanlar üretmek için güçlü süper iletken mıknatıslar kullanır. Sıvı helyum soğutma sistemi içeren MRI tarayıcıları, bu manyetik alanların vücuttaki organlar tarafından nasıl yansıtıldığını algılar. Makine sonunda bir görüntü üretir. MRI makineleri, teşhis üretmede x-ray teknolojisinden üstündür. Paul Leuterbur ve Sir Peter Mansfield, "keşifleri nedeniyle 2003 Nobel fizyoloji veya tıp ödülüne layık görüldü. MRG'nin öneminin altında yatan manyetik rezonans görüntüleme ile ilgili ve süperiletkenler tarafından, ilaç.
Süperiletkenlerin Dezavantajları
Süper iletken malzemeler, yalnızca geçiş sıcaklığı olarak adlandırılan belirli bir sıcaklığın altında tutulduğunda süper iletkendir. Halihazırda bilinen pratik süper iletkenler için sıcaklık, sıvı nitrojen sıcaklığı olan 77 Kelvin'in çok altındadır. Onları bu sıcaklığın altında tutmak, çok sayıda pahalı kriyojenik teknoloji gerektirir. Bu nedenle, süper iletkenler hala çoğu günlük elektronikte görünmüyor. Bilim adamları, oda sıcaklığında çalışabilen süper iletkenler tasarlamaya çalışıyorlar.