Quels sont les différents types de technologies supraconductrices?
Les supraconducteurs sont utiles dans un grand nombre d'applications techniques, mécaniques et scientifiques. Par exemple, des technologies supraconductrices sont en cours de développement et pourraient améliorer considérablement la sécurité et l’efficacité du réseau électrique. D'autres technologies permettent de nouvelles utilisations de l'électromagnétisme. Les ordinateurs peuvent également tirer parti des technologies supraconductrices, et certains types d'instruments scientifiques utilisent également les propriétés électriques uniques des supraconducteurs.
Le principal avantage des supraconducteurs réside dans leur capacité à transmettre un courant électrique presque sans résistance. Les premiers supraconducteurs ne fonctionnaient qu'à des températures extrêmement basses et n'étaient pas pratiques pour la plupart des applications, car l'hélium liquide nécessaire pour les refroidir était extrêmement coûteux et difficile à utiliser. Les nouvelles technologies supraconductrices à haute température utilisent des matériaux qui possèdent des propriétés supraconductrices lorsqu’ils sont refroidis à des températures pouvant être maintenues dans l’azote liquide beaucoup moins coûteux et plus facile à gérer.
La transmission parfaite de l'électricité a de nombreuses applications pour le réseau électrique. Les technologies qui utilisent des supraconducteurs à la place de semi-conducteurs beaucoup plus grands permettent de transmettre l'énergie à l'aide de fils beaucoup plus petits. De plus, comme pratiquement aucune perte d’énergie n’est perdue, ces systèmes sont beaucoup plus efficaces, ce qui signifie qu’il faut moins de puissance de production. Les supraconducteurs peuvent également être utilisés pour atténuer les pointes de courant soudaines dans un réseau électrique, qui pourraient sinon causer des dommages.
Les supraconducteurs sont des électroaimants extrêmement efficaces. Cela permet une imagerie très précise, ce qui est utile pour les médecins ayant besoin d'analyses détaillées de leurs patients. C'est également utile pour les forces armées, où les technologies supraconductrices sont utilisées pour détecter les mines et autres dangers. Les électroaimants supraconducteurs plus grands permettent la lévitation magnétique, déjà utilisée dans certains trains à grande vitesse.
Une nouvelle génération d’ordinateurs utilisera à terme les technologies supraconductrices. Les propriétés électriques des semi-conducteurs imposent des limites à la puissance de calcul pouvant être intégrée à une micropuce conventionnelle. Les scientifiques peuvent contourner ces limitations et créer des circuits beaucoup plus rapides et plus compacts en tirant parti de certaines propriétés quantiques des matériaux supraconducteurs. Les supraconducteurs sont également plus efficaces dans leur utilisation de l'énergie, éliminant presque le problème de la chaleur perdue.
La résistance électrique peut rendre difficile la conception d'instruments très sensibles. Les instruments de détection utilisant des technologies supraconductrices ne sont pas affectés par ce problème. Les supraconducteurs ne gênent pas la circulation des courants électriques, même très faibles, et ces courants très faibles peuvent être utilisés pour créer des détecteurs capables de capter des signaux extrêmement faibles.