¿Cuáles son los diferentes tipos de tecnologías de superconductores?
Los superconductores son útiles en una gran cantidad de diferentes aplicaciones técnicas, mecánicas y científicas. Por ejemplo, se están desarrollando tecnologías de superconductores que podrían mejorar sustancialmente la seguridad y la eficiencia de la red eléctrica. Otras tecnologías permiten nuevos usos del electromagnetismo. Las computadoras también pueden beneficiarse de las tecnologías de superconductores, y algunos tipos de instrumentación científica también hacen uso de las propiedades eléctricas únicas de los superconductores.
La ventaja clave de los superconductores es su capacidad de transmitir una corriente eléctrica casi sin resistencia. Los primeros superconductores solo funcionaban a temperaturas extraordinariamente bajas y no eran prácticos para la mayoría de las aplicaciones, ya que el helio líquido necesario para enfriarlos era prohibitivamente costoso y difícil de trabajar. Las nuevas tecnologías de superconductores de alta temperatura utilizan materiales que tienen propiedades superconductoras cuando se enfrían a temperaturas que pueden mantenerse en el nitrógeno líquido mucho menos costoso y más manejable.
La transmisión perfecta de electricidad tiene muchas aplicaciones para la red eléctrica. Las tecnologías que usan superconductores en lugar de semiconductores mucho más grandes permiten que la energía se transmita utilizando cables mucho más pequeños. Además, dado que casi no se pierde energía, estos sistemas son mucho más eficientes, lo que significa que se necesita menos potencia de generación. Los superconductores también se pueden usar para mitigar los picos repentinos de corriente en una red eléctrica, que de lo contrario causarían daños.
Los superconductores son electroimanes extremadamente eficientes. Esto permite imágenes muy precisas, lo que es útil para los médicos que necesitan exploraciones detalladas de sus pacientes. También es útil para los militares, donde se utilizan tecnologías superconductoras para detectar minas y otros peligros. Los electroimanes superconductores más grandes permiten la levitación magnética, que ya está en uso en algunos trenes de alta velocidad.
Una nueva generación de computadoras eventualmente utilizará tecnologías de superconductores. Las propiedades eléctricas de los semiconductores imponen límites a la cantidad de potencia informática que puede integrarse en un microchip convencional. Los científicos pueden sortear estas limitaciones y crear circuitos mucho más rápidos y apretados aprovechando algunas de las propiedades cuánticas de los materiales superconductores. Los superconductores también son más eficientes en el uso de energía, eliminando casi por completo el problema del calor residual.
La resistencia eléctrica puede dificultar el diseño de instrumentos muy sensibles. Los instrumentos de detección que utilizan tecnologías de superconductores están libres de este problema. Los superconductores no obstaculizan el flujo de corrientes eléctricas incluso muy débiles, y esas corrientes muy débiles pueden usarse para crear detectores que sean capaces de captar señales extremadamente débiles.