Wat zijn de verschillende soorten supergeleidertechnologieën?

Supergeleiders zijn nuttig in een groot aantal verschillende technische, mechanische en wetenschappelijke toepassingen. Superconductor -technologieën zijn bijvoorbeeld in ontwikkeling die de veiligheid en efficiëntie van het elektrische raster aanzienlijk kunnen verbeteren. Andere technologieën zorgen voor nieuw gebruik van elektromagnetisme. Computers kunnen ook profiteren van supergeleidertechnologieën, en sommige soorten wetenschappelijke instrumenten maken ook gebruik van de unieke elektrische eigenschappen van supergeleiders.

Het belangrijkste voordeel voor supergeleiders is hun vermogen om een ​​elektrische stroom te verzenden zonder weerstand. Vroege supergeleiders functioneerden alleen bij buitengewoon lage temperaturen en waren onpraktisch voor de meeste toepassingen, omdat het vloeibare helium dat nodig was om ze te koelen onbetaalbaar was en moeilijk om mee te werken. Nieuwere, hoge temperatuur supergeleidertechnologieën maken gebruik van materialen met supergeleidende eigenschappen wanneer ze worden gekoeld tot temperaturen die kunnen worden volgehouden inDe veel goedkoper en beter beheersbare vloeibare stikstof.

Perfecte transmissie van elektriciteit heeft veel toepassingen voor het vermogensnet. Technologieën die supergeleiders gebruiken in plaats van veel grotere halfgeleiders, kunnen vermogen worden verzonden met veel kleinere draden. Omdat bijna geen energie verloren gaat, zijn deze systemen bovendien veel efficiënter, wat betekent dat er minder genererende kracht nodig is. Supergeleiders kunnen ook worden gebruikt om plotselinge huidige pieken in een vermogensnet te verminderen, wat anders schade zou veroorzaken.

Supergeleiders maken extreem efficiënte elektromagneten. Dit zorgt voor zeer precieze beeldvorming, wat nuttig is voor artsen die gedetailleerde scans van hun patiënten nodig hebben. Het is ook handig voor het leger, waar supergeleidende technologieën worden gebruikt om mijnen en andere gevaren te detecteren. Grotere supergeleidende elektromagneten zorgen voor magnetische levitatie, wat al isin gebruik in sommige hogesnelheidstreinen.

Een nieuwe generatie computers zal uiteindelijk gebruik maken van supergeleidertechnologieën. De elektrische eigenschappen van halfgeleiders leggen limieten op aan de hoeveelheid rekenkracht die kan worden ingebouwd in een conventionele microchip. Wetenschappers kunnen deze beperkingen omzeilen en veel snellere en nauwer verpakte circuits creëren door te profiteren van enkele van de kwantumeigenschappen van supergeleidende materialen. Supergeleiders zijn ook efficiënter in hun gebruik van kracht, waardoor het probleem van afvalwarmte bijna wordt geëlimineerd.

Elektrische weerstand kan het moeilijk maken om zeer gevoelige instrumenten te ontwerpen. Detectie -instrumenten die gebruik maken van supergeleidertechnologieën zijn vrij van dit probleem. Supergeleiders belemmeren de stroom van zelfs zeer zwakke elektrische stromen niet, en die zeer zwakke stromen kunnen worden gebruikt om detectoren te creëren die in staat zijn om extreem vage signalen op te pakken.