La mayoría de los materiales que usan las personas son aislantes, como plástico o conductores, como una olla de aluminio o un cable de cobre. Los aisladores muestran una resistencia muy alta a la electricidad. Los conductores como el cobre muestran cierta resistencia. Otra clase de materiales no muestran resistencia alguna cuando se enfrían a temperaturas muy bajas, más frías que el congelador más frío. Llamados superconductores, fueron descubiertos en 1911. En la actualidad, están revolucionando la red eléctrica, la tecnología de los teléfonos celulares y el diagnóstico médico. Los científicos están trabajando para que funcionen a temperatura ambiente.
Ventaja 1: Transformación de la red eléctrica
La red eléctrica se encuentra entre los mayores logros de ingeniería del siglo XX. La demanda, sin embargo, está a punto de abrumarlo. Por ejemplo, el apagón norteamericano de 2003, que duró cerca de cuatro días, afectó a más de 50 millones de personas y causó alrededor de $ 6 mil millones en pérdidas económicas. La tecnología de superconductores proporciona alambres y cables sin pérdidas y mejora la confiabilidad y la eficiencia de la red eléctrica. Se están planificando reemplazar en 2030 la red eléctrica actual por una red eléctrica superconductora. Un sistema de energía superconductor ocupa menos bienes raíces y está enterrado en el suelo, bastante diferente de las líneas de la cuadrícula actual.
Ventaja 2: Mejora de la telecomunicación de banda ancha
Tecnología de telecomunicaciones de banda ancha, que funciona mejor en frecuencias de gigahercios, es muy útil para mejorar la eficiencia y la confiabilidad de los teléfonos celulares. Dichas frecuencias son muy difíciles de lograr con circuitos basados en semiconductores. Sin embargo, se han logrado fácilmente gracias al receptor basado en superconductores de Hypres, que utiliza una tecnología llamada rápida cuántica de flujo único o RSFQ, receptor de circuito integrado. Funciona con la ayuda de un crio refrigerador de 4 Kelvin. Esta tecnología se muestra en muchas torres de transmisores de receptores de teléfonos celulares.
Ventaja 3: ayuda en el diagnóstico médico
Una de las primeras aplicaciones a gran escala de la superconductividad es el diagnóstico médico. La resonancia magnética, o MRI, usa poderosos imanes superconductores para producir campos magnéticos grandes y uniformes dentro del cuerpo del paciente. Los escáneres de MRI, que contienen un sistema de refrigeración de helio líquido, recogen cómo estos campos magnéticos se reflejan en los órganos del cuerpo. La máquina finalmente produce una imagen. Las máquinas de MRI son superiores a la tecnología de rayos X para producir un diagnóstico. Paul Leuterbur y Sir Peter Mansfield fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2003, "por sus descubrimientos relacionados con la resonancia magnética", lo que subyace a la importancia de la IRM y, por ende, de los superconductores, a la medicina.
Desventajas de los superconductores
Superconductores superconductores de materiales solo cuando se mantienen por debajo de una temperatura determinada llamada temperatura de transición. Para los superconductores prácticos conocidos actualmente, la temperatura es muy inferior a 77 Kelvin, la temperatura del nitrógeno líquido. Mantenerlos por debajo de esa temperatura implica una gran cantidad de costosa tecnología criogénica. Por lo tanto, los superconductores aún no aparecen en la mayoría de los dispositivos electrónicos de uso diario. Los científicos están trabajando en el diseño de superconductores que puedan funcionar a temperatura ambiente.
