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 muestra resistencia en absoluto cuando se enfría a temperaturas muy bajas, más frías que el congelador más fresco. Llamados superconductores, fueron descubiertos en 1911. Hoy en día, 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: Transformar 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 abrumarla. Por ejemplo, el apagón norteamericano de 2003, que duró aproximadamente cuatro días, afectó a más de 50 millones de personas y causó una pérdida económica de aproximadamente $ 6 mil millones. La tecnología de superconductor proporciona cables y cables sin pérdidas y mejora la fiabilidad y la eficiencia de la red eléctrica. Los planes están en marcha para reemplazar en 2030 la red eléctrica actual con una red eléctrica superconductora. Un sistema de energía superconductora ocupa menos espacio y está enterrado en el suelo, muy diferente de las líneas de la red actual.
Ventaja 2: Mejora de las telecomunicaciones de banda ancha
Tecnología de telecomunicaciones de banda ancha, que funciona mejor en frecuencias de gigahercios, es muy útil para mejorar la eficiencia y confiabilidad de los teléfonos celulares. Tales frecuencias son muy difíciles de lograr con los circuitos basados en semiconductores. Sin embargo, el receptor basado en superconductor de Hypres los ha logrado fácilmente, utilizando una tecnología llamada receptor de circuito integrado de flujo único cuántico rápido o RSFQ. Funciona con la ayuda de un crioenfriador de 4 kelvin. Esta tecnología está apareciendo en muchas torres transmisoras de receptores de teléfonos celulares. Ventaja 3: Ayuda al diagnóstico médico
Una de las primeras aplicaciones a gran escala de la superconductividad es el diagnóstico médico. La resonancia magnética, o IRM, utiliza potentes imanes superconductores para producir campos magnéticos grandes y uniformes dentro del cuerpo del paciente. Los escáneres de resonancia magnética, que contienen un sistema de refrigeración de helio líquido, detectan cómo estos campos magnéticos se reflejan en los órganos del cuerpo. La máquina finalmente produce una imagen. Las máquinas de resonancia magnética son superiores a la tecnología de rayos X para producir un diagnóstico. Paul Leuterbur y Sir Peter Mansfield fueron galardonados con el Premio Nobel 2003 en fisiología o medicina, "por sus descubrimientos relacionados con la resonancia magnética", que subyace a la importancia de la resonancia magnética, y por implicación de los superconductores, a la medicina.
Desventajas de los superconductores
Superconductores de materiales superconductores solo cuando se mantienen por debajo de una temperatura dada llamada temperatura de transición. Para los superconductores prácticos actualmente conocidos, la temperatura es muy inferior a 77 Kelvin, la temperatura del nitrógeno líquido. Mantenerlos por debajo de esa temperatura implica mucha tecnología criogénica costosa. Por lo tanto, los superconductores todavía 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.
