Co je supravodivý drát?
Supravodivý materiál je ten, který pod určitou velmi nízkou teplotou nemá elektrický odpor. Supravodivý drát je tedy délka drátu vyrobeného ze supravodivých materiálů. Zatímco většina drátů je vyrobena z pružných kovů, některé z nejlepších materiálů pro supravodiče jsou křehké, takže je třeba je v práškové formě zabalit do zkumavky. Supravodivý vodič je užitečný, protože umožňuje vyšší proudovou hustotu než tradiční dráty. Stejně jako jiné supravodiče však i supravodivý drát vyžaduje, aby fungovaly velmi nízké teploty, a proces chlazení může být docela drahý.
Vysoká hustota proudu je jedním z hlavních hledisek při návrhu obvodů a je velmi důležitá při navrhování malých integrovaných čipů pro přenosná elektronická zařízení. Proudovou hustotu lze jednoduše popsat jako hustotu elektrického náboje protékajícího vodivým materiálem. Většina typů vodičů kvůli elektrickému odporu uvolňuje velké množství tepla při zvláště vysokých proudových hustotách. Na druhé straně supravodivý vodič nemá elektrický odpor, takže uvolňování přebytečného tepla není problém. Supravodivý vodič však může generovat úrovně hustoty proudu tak vysoké, že vytvářejí magnetické pole, které může mít škodlivý vliv na supravodivost.
Jednou z hlavních výzev úspěšného zavedení supravodivých vodičů je potřeba extrémně nízkých teplot. Supravodivé materiály ztrácejí svou supravodivost a začínají mít elektrický odpor nad určitou prahovou teplotou, takže je nezbytné, aby byly materiály udržovány pod touto teplotou. Mnoho typů supravodivého drátu musí být udržováno při teplotách pod 30 Kelvinů (-406 ° F), což vyžaduje použití kapalného helia nebo kapalného dusíku. Některé typy supravodičů, ve jevu známém jako „vysokoteplotní supravodivost“, mohou fungovat při teplotách až 125 Kelvinů (-235 ° F). Chlazení takových supravodivých materiálů, i když stále ještě není jednoduchým úkolem, je méně nákladné než řízení extrémně nízkých teplot, které potřebují ostatní.
Je bohužel docela obtížné přeměnit mnoho forem supravodičů, zejména supravodiče s vysokou teplotou, na supravodivý drát. Mnoho vysokoteplotních supravodivých materiálů je velmi křehkých, takže jejich vývoj na typické ohebné dráty není věrohodný. Často je nutné naplnit trubici práškovou formou supravodivého materiálu. V mnoha případech je prášek uzavřen v nějaké formě kovu, zahříván a stlačen do širokého plochého drátu. Takový supravodivý drát postrádá flexibilitu tradičního drátu, ale přesto může být docela užitečný.