Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι τεχνολογιών υπεραγωγών;

Οι υπεραγωγοί είναι χρήσιμοι σε ένα τεράστιο αριθμό διαφορετικών τεχνικών, μηχανικών και επιστημονικών εφαρμογών.Για παράδειγμα, βρίσκονται σε εξέλιξη τεχνολογίες υπεραγωγών που θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα του ηλεκτρικού δικτύου.Άλλες τεχνολογίες επιτρέπουν νέες χρήσεις του ηλεκτρομαγνητισμού.Οι υπολογιστές μπορούν επίσης να επωφεληθούν από τις τεχνολογίες υπεραγωγών, ενώ ορισμένοι τύποι επιστημονικών οργάνων χρησιμοποιούν επίσης τις μοναδικές ηλεκτρικές ιδιότητες των υπεραγωγών.

Το βασικό πλεονέκτημα για τους υπεραγωγείς είναι η ικανότητά τους να μεταδίδουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα με δίπλα σε καμία αντίσταση.Οι πρώιμοι υπεραγωγοί λειτουργούσαν μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες και δεν ήταν πρακτικές για τις περισσότερες εφαρμογές, καθώς το υγρό ήλιο που απαιτείται για να τους δροσίσει ήταν απαγορευτικά δαπανηρή και δύσκολη εργασία.Οι νεώτερες τεχνολογίες υπεραγωγού υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούν υλικά που έχουν υπεραγωγικές ιδιότητες όταν ψύχονται σε θερμοκρασίες που μπορούν να διατηρηθούν στο πολύ λιγότερο δαπανηρό και πιο εύχρηστο υγρό άζωτο.

Η τέλεια μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας έχει πολλές εφαρμογές για το ηλεκτρικό δίκτυο.Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούν υπεραγωγούς στη θέση των πολύ μεγαλύτερων ημιαγωγών επιτρέπουν τη μετάδοση ενέργειας χρησιμοποιώντας πολύ μικρότερα καλώδια.Επιπλέον, δεδομένου ότι σχεδόν καμία ενέργεια δεν έχει χαθεί, αυτά τα συστήματα είναι πολύ πιο αποτελεσματικά, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται λιγότερη δύναμη παραγωγής.Οι υπεραγωγοί μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την άμβλυνση των ξαφνικών αιχμών ρεύματος σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, το οποίο διαφορετικά θα προκαλούσε ζημιά.Αυτό επιτρέπει πολύ ακριβή απεικόνιση, η οποία είναι χρήσιμη για τους γιατρούς που χρειάζονται λεπτομερείς σαρώσεις των ασθενών τους.Είναι επίσης χρήσιμο για τον στρατό, όπου οι υπεραγωγικές τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση ορυχείων και άλλων κινδύνων.Μεγαλύτερες υπεραγωγικές ηλεκτρομαγνήτες επιτρέπουν τη μαγνητική αφαίρεση, η οποία χρησιμοποιείται ήδη σε ορισμένα τρένα υψηλής ταχύτητας.

Μια νέα γενιά υπολογιστών θα χρησιμοποιήσει τελικά τις τεχνολογίες υπεραγωγών.Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ημιαγωγών επιβάλλουν όρια στην ποσότητα υπολογιστικής ισχύος που μπορεί να ενσωματωθεί σε ένα συμβατικό μικροτσίπ.Οι επιστήμονες μπορούν να πάρουν γύρω από αυτούς τους περιορισμούς και να δημιουργήσουν πολύ ταχύτερα και πιο σφιχτά συσκευασμένα κυκλώματα, αξιοποιώντας μερικές από τις κβαντικές ιδιότητες των υπεραγωγικών υλικών.Οι υπεραγωγοί είναι επίσης πιο αποτελεσματικοί στη χρήση της εξουσίας τους, σχεδόν εξαλείφοντας το πρόβλημα της απόβλητης θερμότητας.

Η ηλεκτρική αντίσταση μπορεί να δυσχεράνει το σχεδιασμό πολύ ευαίσθητων οργάνων.Τα μέσα ανίχνευσης που χρησιμοποιούν τις τεχνολογίες υπεραγωγών είναι απαλλαγμένα από αυτό το πρόβλημα.Οι υπεραγωγοί δεν εμποδίζουν τη ροή ακόμη και πολύ αδύναμων ηλεκτρικών ρευμάτων και αυτά τα πολύ αδύναμα ρεύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ανιχνευτών που είναι σε θέση να πάρουν εξαιρετικά αχνά σήματα.