Contenu
- Avantage 1: Transformer le réseau électrique
- Avantage 2: améliorer les télécommunications à large bande
- Avantage 3: Assistance au diagnostic médical
- Inconvénients des supraconducteurs
La plupart des matériaux que les gens utilisent sont répartis entre des isolants, comme les plastiques, ou des conducteurs, comme un pot en aluminium ou un câble en cuivre. Les isolateurs ont une très haute résistance à l'électricité. Les conducteurs comme le cuivre ont une certaine résistance. Une autre classe de matériaux n'a aucune résistance lorsqu'elle est refroidie à des températures très basses, plus froides que le congélateur le plus froid. Appelés supraconducteurs, ils ont été découverts en 1911. Aujourd'hui, ils révolutionnent le réseau électrique, la technologie des téléphones portables et le diagnostic médical. Les scientifiques s'efforcent de les faire fonctionner à température ambiante.
Avantage 1: Transformer le réseau électrique
Le réseau électrique est l'une des plus grandes réalisations de l'ingénierie au XXe siècle, mais la demande est sur le point de le submerger. Par exemple, la panne d'électricité de 2003 aux États-Unis, qui a duré environ quatre jours, a touché plus de 50 millions de personnes et provoqué une perte économique d'environ 13 milliards de reais. La technologie supraconductrice réduit les pertes de fils et de câbles et améliore la fiabilité et l'efficacité du réseau électrique. Des plans sont en cours pour remplacer le réseau actuel par un réseau supraconducteur. Un système d'énergie supraconductrice occupe moins d'espace et est enfoui dans le sol, bien différent des lignes des réseaux actuels.
Avantage 2: améliorer les télécommunications à large bande
La technologie des télécommunications à large bande, qui fonctionne le mieux sur les fréquences gigahertz, est très utile pour améliorer l'efficacité et la fiabilité des téléphones portables. Ces fréquences sont très difficiles à atteindre par le récepteur supraconducteur Hypres, en utilisant une technologie appelée fast single flow quantum (RSFQ), un récepteur à circuit intégré. Il fonctionne à l'aide d'un refroidisseur cryogénique de 4 kelvin. Cette technologie apparaît dans de nombreuses tours de transmission de signaux cellulaires.
Avantage 3: Assistance au diagnostic médical
L'une des premières applications à grande échelle de la supraconductivité est le diagnostic médical. L'imagerie par résonance magnétique, ou IRM, utilise de puissants aimants supraconducteurs pour produire de grands champs magnétiques uniformes dans le corps du patient. Les scanners IRM, qui contiennent un système de refroidissement à l'hélium liquide, reçoivent la manière dont ces champs magnétiques sont réfléchis par les organes du corps. La machine à la fin produit une image. Les appareils d'IRM sont supérieurs à la technologie des rayons X pour produire un diagnostic. Paul Leuterbur et Sir. Peter Mansfield a reçu en 2003 le prix Nobel de physiologie ou de médecine, «pour ses découvertes sur l'imagerie par résonance magnétique», sur la base de l'importance de l'IRM et de l'implication des supraconducteurs pour la médecine.
Inconvénients des supraconducteurs
Les matériaux supraconducteurs ne super-conducteurs que lorsqu'ils sont maintenus en dessous d'une température spécifique appelée température de transition. Pour les supraconducteurs pratiques connus aujourd'hui, la température est bien inférieure à 77 Kelvin, la température de l'azote liquide. Les maintenir en dessous de cette température implique beaucoup de technologie cryogénique, ce qui est très coûteux. Par conséquent, les supraconducteurs n'apparaissent pas encore dans la plupart des appareils électroniques de tous les jours. Les scientifiques travaillent au développement de supraconducteurs capables de fonctionner à température ambiante.
