Съдържание
- Предимство 1: Преобразуване на електрическата мрежа
- Предимство 2: Подобряване на широколентовите телекомуникации
- Предимство 3: Медицинска диагностична помощ
- Недостатъци на свръхпроводниците
Повечето от материалите, които хората използват, са разделени между изолатори, като пластмаси, или проводници, като например алуминиев съд или меден кабел. Изолаторите имат много висока устойчивост на електричество. Диригентите като мед имат известна съпротива. Друг клас материали няма съпротива при охлаждане до много ниски температури, по-студени от студените фризери. Наречени като свръхпроводници, те са открити през 1911 г. Днес те революционизират електрическата мрежа, технологията на мобилния телефон и медицинската диагностика. Учените работят, за да ги накарат да работят при стайна температура.
Предимство 1: Преобразуване на електрическата мрежа
Електрическата мрежа е сред най-големите инженерни постижения на 20-ти век, но търсенето е на път да го претовари. Например затъмнението за 2003 г. в САЩ, което продължи около четири дни, засегна повече от 50 милиона души и причини икономическа загуба от около 13 милиарда реала. Свръхпроводящата технология осигурява загуба на по-малко кабели и кабели и подобрява надеждността и ефективността на електрическата мрежа. В ход са планове за замяна на съществуващата електрическа мрежа със свръхпроводяща мрежа. Свръхпроводящата енергийна система заема по-малко недвижими имоти и е заровена в земята, много по-различна от линиите на съвременните мрежи.
Днешните въздушни кабели ще бъдат заменени от заровени свръхпроводящи кабели (Comstock / Comstock / Getty Images)
Предимство 2: Подобряване на широколентовите телекомуникации
Широколентовата телекомуникационна технология, която работи най-добре на честоти на гигагерц, е много полезна за подобряване на ефективността и надеждността на мобилните телефони. Тези честоти са много трудни за достигане от свръхпроводниковия приемник Hypres, използвайки технология, наречена бърз квантов единичен поток (RSFQ), приемник на интегрална схема. Работи с помощта на 4 келвинов криогенен охладител. Тази технология се появява в много предаватели на сигнали за мобилен телефон.
Предимство 3: Медицинска диагностична помощ
Едно от първите широкомащабни приложения на свръхпроводимостта е в медицинската диагностика. Магнитно-резонансният образ или ЯМР използва силни свръхпроводящи магнити, за да произвежда големи, равномерни магнитни полета в тялото на пациента. Магнитно-резонансните скенери, които съдържат система за охлаждане с течен хелий, получават как тези магнитни полета се отразяват от органите в тялото. Машината в края произвежда изображение. Машините с ядрено-магнитен резонанс са по-добри от рентгеновата технология при поставянето на диагноза. Пол Леутербър и сър. Питър Мансфийлд бе удостоен с Нобеловата награда за физиология и медицина от 2003 г., "за техните открития относно магнитно-резонансното изобразяване," въз основа на важността на ЯМР и влиянието на свръхпроводниците за медицината.
Недостатъци на свръхпроводниците
Супер свръхпроводящи материали само супер олово, когато се съхраняват под определена температура, наречена температура на прехода. За практичните свръхпроводници, известни днес, температурата е доста под 77 Келвина, температурата на течния азот. Поддържането им под тази температура включва много криогенни технологии, което е много скъпо. Затова свръхпроводниците все още не се появяват в повечето ежедневни електроника. Учените работят върху разработването на свръхпроводници, които могат да работят при стайна температура.