A maioria dos materiais que as pessoas usam são isolantes, como plástico, ou condutores, como um pote de alumínio ou um cabo de cobre. Isoladores mostram resistência muito alta à eletricidade. Condutores como cobre mostram alguma resistência. Outra classe de materiais não apresenta resistência alguma quando resfriada a temperaturas muito baixas, mais fria do que a congeladora mais fria. Chamados de supercondutores, foram descobertos em 1911. Hoje, estão revolucionando a rede elétrica, a tecnologia de telefonia celular e o diagnóstico médico. Os cientistas estão trabalhando para fazê-los funcionar à temperatura ambiente.
Vantagem 1: Transformando a rede de eletricidade
A rede de energia elétrica está entre as maiores realizações de engenharia do século XX. A demanda, no entanto, está prestes a sobrecarregá-lo. Por exemplo, o apagão norte-americano de 2003, que durou cerca de quatro dias, afetou mais de 50 milhões de pessoas e causou uma perda econômica de cerca de US $ 6 bilhões. A tecnologia Superconductor fornece fios e cabos sem perdas e melhora a confiabilidade e a eficiência da rede elétrica. Planos estão em andamento para substituir até 2030 a atual rede elétrica por uma rede elétrica supercondutora. Um sistema de energia supercondutor ocupa menos imóveis e está enterrado no solo, bem diferente das atuais linhas de grade.
Vantagem 2: Melhorando a telecomunicação de banda larga
Tecnologia de telecomunicações de banda larga, que opera melhor em freqüências gigahertz, é muito útil para melhorar a eficiência e confiabilidade de telefones celulares. Tais frequências são muito difíceis de conseguir com circuitos baseados em semicondutores. No entanto, eles foram facilmente alcançados pelo receptor baseado em supercondutor da Hypres, usando uma tecnologia chamada de quantum de fluxo único rápido, ou RSFQ, receptor de circuito integrado. Opera com o auxílio de um cryocooler de 4 kelvin. Esta tecnologia está aparecendo em muitas torres transmissoras de receptor de telefone celular.
Vantagem 3: Auxiliando em diagnóstico médico
Uma das primeiras aplicações de grande escala de supercondutividade está no diagnóstico médico. A ressonância magnética, ou ressonância magnética, usa poderosos ímãs supercondutores para produzir campos magnéticos grandes e uniformes dentro do corpo do paciente. Os scanners de ressonância magnética, que contêm um sistema de refrigeração líquida com hélio, detectam como esses campos magnéticos são refletidos pelos órgãos do corpo. A máquina eventualmente produz uma imagem. As máquinas de ressonância magnética são superiores à tecnologia de raios X na produção de um diagnóstico. Paul Leuterbur e Sir Peter Mansfield foram agraciados com o prêmio Nobel de 2003 em fisiologia ou medicina, "por suas descobertas relacionadas à ressonância magnética", subjacente à importância da ressonância magnética e, conseqüentemente, dos supercondutores à medicina.
Desvantagens dos supercondutores
Materiais supercondutores supercondutores somente quando mantidos abaixo de uma dada temperatura chamada de temperatura de transição. Para os supercondutores práticos atualmente conhecidos, a temperatura está muito abaixo de 77 Kelvin, a temperatura do nitrogênio líquido. Mantê-los abaixo dessa temperatura envolve muita tecnologia criogênica cara. Assim, os supercondutores ainda não aparecem na maioria dos eletrônicos do dia a dia. Os cientistas estão trabalhando no projeto de supercondutores que podem operar à temperatura ambiente.
