Vilka är de olika typerna av supraledartekniker?

Supraledare är användbara i ett stort antal olika tekniska, mekaniska och vetenskapliga tillämpningar. Till exempel är supraledareteknologier under utveckling som avsevärt skulle kunna förbättra säkerheten och effektiviteten hos elnätet. Andra tekniker möjliggör nya användningar av elektromagnetism. Datorer kan också dra nytta av supraledareteknologier, och vissa typer av vetenskaplig instrumentering använder sig också av supraledares unika elektriska egenskaper.

Den viktigaste fördelen med supraledare är deras förmåga att överföra en elektrisk ström med nästan inget motstånd. Tidiga supraledare fungerade endast vid utomordentligt låga temperaturer och var opraktiska för de flesta tillämpningar, eftersom det flytande helium som behövdes för att kyla dem var oöverkomligt dyrt och svårt att arbeta med. Nyare, högtemperatursupraledaretekniker använder sig av material som har supraledande egenskaper när de kyls till temperaturer som kan upprätthållas i det mycket billigare och mer lätthanterliga flytande kvävet.

Perfekt överföring av el har många tillämpningar för elnätet. Teknik som använder supraledare 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 mer effektiva, vilket innebär att mindre genererande kraft behövs. Supraledare kan också användas för att mildra plötsliga strömspikar i ett elnät, som annars skulle orsaka skada.

Supraledare gör extremt effektiva elektromagneter. Detta möjliggör mycket exakt avbildning, vilket är användbart för läkare i behov av detaljerade skanningar av sina patienter. Det är också användbart för militären, där supraledande teknologier används för att upptäcka minor och andra faror. Större supraledande elektromagneter möjliggör magnetisk levitation, som redan används i vissa höghastighetståg.

En ny generation av datorer kommer så småningom att använda sig av supraledarteknik. De elektriska egenskaperna hos halvledare sätter gränser för mängden datorkraft som kan byggas in i ett konventionellt mikrochip. Forskare kan komma runt dessa begränsningar och skapa mycket snabbare och mer tätt packade kretsar genom att dra fördel av några av kvantegenskaperna hos supraledande material. Supraledare är också mer effektiva i sin energianvändning, vilket nästan eliminerar problemet med spillvärme.

Elektriskt motstånd kan göra det svårt att konstruera mycket känsliga instrument. Detektionsinstrument som använder supraledarteknik är fria från detta problem. Supraledare hindrar inte flödet av ens mycket svaga elektriska strömmar, och dessa mycket svaga strömmar kan användas för att skapa detektorer som kan ta upp extremt svaga signaler.