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人々が使用する材料のほとんどは、プラスチックなどの絶縁体、またはアルミ鍋や銅ケーブルなどの導体に分かれています。絶縁体は電気に対して非常に高い耐性があります。銅のような導体にはある程度の抵抗があります。別のクラスの材料は、非常に低温、最も冷たい冷凍庫よりも低温に冷却された場合、まったく抵抗がありません。超電導体と呼ばれ、1911年に発見されました。今日、電力グリッド、携帯電話技術、医療診断に革命を起こしています。科学者たちは、彼らが室温で実行できるように取り組んでいます。
メリット1：電力網の変革
電力網は、20世紀のエンジニアリングの最大の成果の1つですが、需要はそれを圧倒しようとしています。たとえば、米国での2003年の停電は約4日間続き、5000万人以上が影響を受け、約130億レアルの経済的損失を引き起こしました。超電導技術は、ワイヤとケーブルの損失を低減し、送電網の信頼性と効率を向上させます。現在のグリッドを超伝導グリッドに置き換える計画が進行中です。超伝導エネルギーシステムは、占有面積が少なく、地面に埋もれており、今日のネットワークの回線とはかなり異なります。
利点2：ブロードバンド通信の改善
ギガヘルツ周波数で最適に動作するブロードバンド通信技術は、携帯電話の効率と信頼性の向上に非常に役立ちます。これらの周波数は、集積回路受信機である高速シングルフロー量子（RSFQ）と呼ばれる技術を使用して、Hypres超伝導受信機で実現するのが非常に困難です。 4ケルビンの極低温クーラーを使用して作動します。この技術は、多くのセル信号送信塔で使用されています。
メリット3：医療診断の支援
超伝導の最初の大規模アプリケーションの1つは、医療診断です。磁気共鳴画像法（MRI）は、強力な超伝導磁石を使用して、患者の体内に大きな均一な磁場を生成します。液体ヘリウム冷却システムを含むMRIスキャナーは、これらの磁場が体内の臓器によってどのように反射されるかを受け取ります。最後の機械は画像を生成します。 MRI装置は、診断の作成においてX線技術より優れています。ポール・ロイターバーと卿。ピーターマンスフィールドは、MRIの重要性と医学に対する超伝導体の影響に基づいて、「磁気共鳴画像法に関する彼の発見」により、2003年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。
超伝導体の欠点
超伝導材料は、転移温度と呼ばれる特定の温度以下に保たれた場合にのみ超伝導になります。今日知られている実用的な超伝導体の場合、温度は液体窒素の温度である77ケルビンをはるかに下回ります。それらをその温度以下に保つには、非常に高価な多くの極低温技術が必要です。したがって、超伝導体はまだほとんどの日常の電子機器には登場していません。科学者たちは、室温で動作できる超伝導体の開発に取り組んでいます。
