Hvad er de forskellige typer superlederteknologier?
Superledere er nyttige i et stort antal forskellige tekniske, mekaniske og videnskabelige anvendelser. For eksempel er superlederteknologier under udvikling, der kan forbedre sikkerheden og effektiviteten af det elektriske net. Andre teknologier giver mulighed for nye anvendelser af elektromagnetisme. Computere kan også drage fordel af superlederteknologier, og nogle typer videnskabelig instrumentering anvender også superledernes unikke elektriske egenskaber.
Den vigtigste fordel for superledere er deres evne til at overføre en elektrisk strøm uden næsten ingen modstand. Tidlige superledere fungerede kun ved ekstraordinært lave temperaturer og var upraktiske til de fleste anvendelser, da den flydende helium, der var nødvendig for at afkøle dem, var uoverkommelig dyr og vanskelig at arbejde med. Nyere superlederteknologier ved høj temperatur bruger materialer, der har superledende egenskaber, når de afkøles til temperaturer, der kan opretholdes i det meget billigere og mere håndterbare flydende nitrogen.
Perfekt transmission af elektricitet har mange applikationer til elnettet. Teknologier, der bruger superledere i stedet for meget større halvledere, giver mulighed for at transmittere strøm ved hjælp af meget mindre ledninger. Eftersom næsten ingen energi går tabt, er disse systemer langt mere effektive, hvilket betyder, at der er behov for mindre genererende energi. Superledere kan også bruges til at afbøde pludselige strømspidser i et elnettet, hvilket ellers ville forårsage skade.
Superledere fremstiller ekstremt effektive elektromagneter. Dette muliggør meget præcis billeddannelse, hvilket er nyttigt for læger med behov for detaljerede scanninger af deres patienter. Det er også nyttigt for militæret, hvor superledende teknologier bruges til at opdage miner og andre farer. Større superledende elektromagneter muliggør magnetisk levitation, som allerede er i brug i nogle højhastighedstog.
En ny generation af computere vil efterhånden gøre brug af superlederteknologier. Halvleders elektriske egenskaber sætter grænser for mængden af computerkraft, der kan indbygges i en konventionel mikrochip. Forskere kan omgå disse begrænsninger og skabe meget hurtigere og mere tætpakkede kredsløb ved at drage fordel af nogle af kvanteegenskaberne i superledende materialer. Superledere er også mere effektive i brugen af magt og eliminerer næsten problemet med spildvarme.
Elektrisk modstand kan gøre det vanskeligt at designe meget følsomme instrumenter. Detektionsinstrumenter, der bruger superlederteknologier, er fri for dette problem. Superledere hindrer ikke strømmen af endda meget svage elektriske strømme, og disse meget svage strømme kan bruges til at skabe detektorer, der er i stand til at samle ekstremt svage signaler.