Sisu
- 1. eelis: elektrivõrgu muutmine
- 2. eelis: lairiba telekommunikatsiooni parendamine
- 3. eelis: meditsiinilise diagnostika abistamine
- Ülijuhtide puudused
Enamik materjale, mida inimesed kasutavad, on isolaatorid, näiteks plast, või juhid, näiteks alumiiniumist pott või vaskkaabel. Isolaatoritel on väga kõrge elektrienergia vastupidavus. Juhid, nagu vask, näitavad teatud vastupidavust. Teise klassi materjalid ei näita väga madalate temperatuuride jahutamisel üldse vastupidavust, jahedamad kui kõige lahedam sügavkülmik. Neid nimetatakse ülijuhtideks ja need avastati 1911. aastal. Täna teevad nad revolutsiooni elektrivõrkude, mobiiltelefonide tehnoloogia ja meditsiinilise diagnoosimise valdkonnas. Teadlased töötavad selle nimel, et need toimiksid toatemperatuuril.
1. eelis: elektrivõrgu muutmine
Elektrivõrk on üks 20. sajandi suurimaid inseneri saavutusi. Nõudlus hakkab seda siiski ületama. Näiteks Põhja-Ameerika 2003. aasta elektrikatkestus, mis kestis umbes neli päeva, tabas üle 50 miljoni inimese ja tekitas umbes 6 miljardit dollarit majanduslikku kahju. Ülijuhtide tehnoloogia tagab juhtmete ja kaablite kadudeta kahjumi ning parandab elektrivõrgu töökindlust ja tõhusust. Käimas on kavas 2030. aastaks praegune elektrivõrk asendada ülijuhtivusega. Ülijuhtiv elektrisüsteem hõivab vähem kinnisvara ja on maetud maasse, mis erineb tänapäevastest elektriliinidest.
2. eelis: lairiba telekommunikatsiooni parendamine
Lairiba telekommunikatsioonitehnoloogia, mis töötab kõige paremini gigaherts sagedustel, on mobiiltelefonide tõhususe ja töökindluse parandamiseks väga kasulik. Selliseid sagedusi on pooljuhtidel põhineva vooluahela abil väga raske saavutada. Kuid need on hõlpsasti saavutatavad Hypressi ülijuhtidel põhineva vastuvõtja abil, kasutades tehnoloogiat, mida nimetatakse kiireks ühevoolavuseks või RSFQ - integreeritud vooluahela vastuvõtjaks. See töötab 4-kelvinise krüo-jahuti abil. Seda tehnoloogiat näidatakse paljudes mobiiltelefonide vastuvõtjate saatjate tornides.
3. eelis: meditsiinilise diagnostika abistamine
Üks esimesi ülijuhtivuse suuremahulisi rakendusi on meditsiinilises diagnoosimises. Magnetresonantstomograafia ehk MRT kasutab võimsaid ülijuhtivaid magneteid, et tekitada patsiendi kehas suuri ja ühtlaseid magnetvälju. MRI-skannerid, mis sisaldavad vedelat heeliumi jahutussüsteemi, saavad teada, kuidas need magnetväljad kehas peegelduvad. Lõpuks loob masin pildi. Diagnostika tegemisel on MRT-aparaadid röntgentehnoloogiast paremad. Paul Leuterbur ja Sir Peter Mansfield pälvisid 2003. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia "nende avastuste kohta seoses magnetresonantstomograafiaga", mis kinnitasid MRT olulisust ja kaudselt ülijuhte meditsiinile.
Ülijuhtide puudused
Ülijuhtivad materjalid tekitavad ülijuhte ainult siis, kui neid hoitakse allpool etteantud temperatuuri, mida nimetatakse siirdetemperatuuriks. Praegu teadaolevate praktiliste ülijuhtide temperatuur on palju madalam kui 77 Kelvinit, vedela lämmastiku temperatuur. Nende temperatuurist madalamal hoidmine hõlmab palju kallist krüogeenset tehnoloogiat. Seega ei kuvata ülijuhte enamikus igapäevases elektroonikas. Teadlased töötavad välja toatemperatuuril töötavate ülijuhtide väljatöötamist.