Vilka är de olika typerna av superledande tekniker?
Superledare är användbara i ett stort antal olika tekniska, mekaniska och vetenskapliga applikationer. Till exempel utvecklas superledarteknologier som kan förbättra säkerheten och effektiviteten i det elektriska nätet. Andra teknologier möjliggör nya användningar av elektromagnetism. Datorer kan också dra nytta av supraledarteknologier, och vissa typer av vetenskaplig instrumentering utnyttjar också de unika elektriska egenskaperna hos superledarna.
Den viktigaste fördelen för superledare är deras förmåga att överföra en elektrisk ström utan nästan inget motstånd. Tidigare superledare fungerade endast vid utomordentligt låga temperaturer och var opraktiska för de flesta tillämpningar, eftersom den flytande helium som behövdes för att kyla dem var oöverkomligt dyr och svår att arbeta med. Nyare, högtemperatursupraledarteknologier använder sig av material som har supraledande egenskaper när de kyls till temperaturer som kan upprätthållas i det mycket billigare och mer hanterbara flytande kväve.
Perfekt överföring av el har många applikationer för elnätet. Teknologier som använder superledare istället för mycket större halvledare gör det möjligt att överföra ström med mycket mindre ledningar. Eftersom nästan ingen energi går förlorad är dessa system mycket effektivare, vilket innebär att mindre kraft genereras. Superledare kan också användas för att mildra plötsliga strömspikar i ett elnät, vilket annars skulle orsaka skador.
Superledare tillverkar extremt effektiva elektromagneter. Detta möjliggör mycket exakt avbildning, vilket är användbart för läkare som behöver detaljerade genomsökningar av sina patienter. Det är också användbart för militären, där superledande tekniker används för att upptäcka gruvor och andra faror. Större superledande elektromagneter möjliggör magnetisk levitation, som redan används i vissa höghastighetståg.
En ny generation datorer kommer så småningom att använda sig av superledande tekniker. Halvledares elektriska egenskaper sätter gränser för mängden datorkraft som kan byggas in i ett konventionellt mikrochip. Forskare kan komma runt dessa begränsningar och skapa mycket snabbare och tätare kretsar genom att dra fördel av några av kvantegenskaperna hos superledande material. Superledare är också mer effektiva när de använder ström, och eliminerar nästan problemet med spillvärme.
Elektriskt motstånd kan göra det svårt att konstruera mycket känsliga instrument. Detektionsinstrument som använder sig av supraledarteknologier är fria från detta problem. Superledare 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.