Vilka är de olika typerna av superledarteknologier?

Superledare är användbara i ett stort antal olika tekniska, mekaniska och vetenskapliga tillämpningar.Till exempel är superledarteknologier under utveckling som kan förbättra säkerheten och effektiviteten i det elektriska nätet.Andra tekniker möjliggör ny användning av elektromagnetism.Datorer kan också dra nytta av superledarteknologier, och vissa typer av vetenskaplig instrumentering använder sig också av de unika elektriska egenskaperna hos superledare.

Den viktigaste fördelen för superledare är deras förmåga att överföra en elektrisk ström utan intill inget motstånd.Tidiga superledare fungerade endast vid utomordentligt låga temperaturer och var opraktiska för de flesta applikationer, eftersom den flytande helium som behövdes för att kyla dem var oöverkomligt dyrt och svårt att arbeta med.Nyare superledartekniker med hög temperatur använder material som har superledande egenskaper när de kyls till temperaturer som kan upprätthållas i det mycket billigare och mer hanterbara flytande kväve.

Perfekt överföring av el har många applikationer för kraftnätet.Teknologier som använder superledare i stället för mycket större halvledare gör det möjligt att överföra kraft med mycket mindre ledningar.Dessutom, eftersom nästan ingen energi går förlorad, är dessa system mycket effektivare, vilket innebär att mindre genererande kraft behövs.Superledare kan också användas för att mildra plötsliga strömspikar i ett kraftnät, vilket annars skulle orsaka skador.

Superledare gör extremt effektiva elektromagneter.Detta möjliggör mycket exakt avbildning, vilket är användbart för läkare som behöver detaljerade skanningar av sina patienter.Det är också användbart för militären, där superledande tekniker används för att upptäcka gruvor och andra faror.Större superledande elektromagneter möjliggör magnetisk levitation, som redan används i vissa höghastighetståg.

En ny generation av datorer kommer så småningom att använda superledarteknologier.De elektriska egenskaperna hos halvledare sätter gränser för mängden datorkraft som kan byggas in i en konventionell mikrochip.Forskare kan komma runt dessa begränsningar och skapa mycket snabbare och tätare packade kretsar genom att dra fördel av några av kvantegenskaperna hos superledande material.Superledare är också mer effektiva när det gäller att använda kraft, nästan eliminera problemet med avfallsvärme.

Elektrisk motstånd kan göra det svårt att utforma mycket känsliga instrument.Detektionsinstrument som använder sig av superledarteknologier är fria från detta problem.Superledare hindrar inte flödet av ens mycket svaga elektriska strömmar, och de mycket svaga strömmarna kan användas för att skapa detektorer som kan plocka upp extremt svaga signaler.