Co je supravodič?
Supravodiče jsou materiály, které vedou elektrický proud bez odporu. To znamená, že na rozdíl od známějších vodičů, jako je měď nebo ocel, supravodič může vést proud neomezeně dlouho, aniž by ztrácel energii. Mají také několik dalších velmi důležitých vlastností, například to, že uvnitř supravodiče nemůže existovat žádné magnetické pole.

Supravodiče již drasticky změnily svět medicíny s příchodem přístrojů magnetické rezonance, které znamenaly omezení vyšetřovacích operací. Energetické společnosti, elektronické firmy, armáda, doprava a teoretická fyzika, ti všichni z objevu těchto materiálů silně profitovali.

Dnes zůstávají největšími úspěšnými aplikacemi supravodičů výkonné elektromagnety používané v systémech magnetické rezonance (MRI) (vyrobeno více než 22 000 magnetů MRI) a výzkumné magnety a dutiny RF urychlovačů používané v experimentech fyziky vysokých energií.

Krátká historie supravodičů

První objev supravodivého materiálu se uskutečnil v roce 1911, kdy nizozemský vědec Heike Kammerlingh Onnes, který byl zároveň prvním člověkem, který zkapalnil helium, dosáhl teploty až 1,7 kelvinu (K).

V 60. letech 20. století dva nesouvisející objevy učiněné těsně vedle sebe zahájily novou éru, v níž byla vyvinuta a komercializována praktická supravodivá zařízení: jedním z nich bylo objevení supravodiče NbTi, který poskytl první materiál pro praktickou výrobu supravodivých drátů a tvarových součástek; druhým byl Josephsonův přechod, který dodnes poskytuje základ pro řadu unikátních elektronických zařízení.

Přes obrovský úspěch NbTi a podobných materiálů bylo ještě širší využití supravodičů omezeno požadavkem na chlazení na velmi nízké teploty (1,5 – 5K)pomocí kapalného helia.

Na konci roku 1986 J. Georg Bednorz a K. Alexander Müller, dva výzkumníci z curyšské laboratoře IBM, objevili ohlášený oxidový materiál, který supravodil při 30K. Tito dva výzkumníci získali za svou práci v roce 1987 Nobelovu cenu za fyziku. V roce 1987 pak Paul Chu z Houstonské univerzity objevil YBCO, který se stal supravodičem již při 90 K. Protože 90 K lze dosáhnout pomocí kapalného dusíku, běžného průmyslového chladiva, otevřely tyto objevy poprvé možnosti pro mnohem širší škálu zařízení. Během několika následujících měsíců objevy BSCCO a TBCCO zvýšily teplotu přechodu supravodičů až na 127 K.

Objev těchto „vysokoteplotních supravodičů“ vyvolal obrovský zájem a vzniklo celé odvětví věnované výzkumu a komerčnímu vývoji těchto materiálů a jejich aplikací. Dnes se vyvíjí obrovská škála zařízení pro nízkoteplotní i vysokoteplotní supravodiče.

Mezinárodní konkurence v oblasti těchto materiálů je silná a současné úsilí se týká mnoha aspektů elektroniky, komunikací, energetiky, lékařské techniky, dopravy, vojenství a průmyslu zpracování materiálů.