Ce este un supraconductor?
Supraconductorii sunt materiale care conduc electricitatea fără rezistență. Acest lucru înseamnă că, spre deosebire de conductorii mai cunoscuți, cum ar fi cuprul sau oțelul, un supraconductor poate transporta un curent la nesfârșit fără a pierde energie. De asemenea, au și alte câteva proprietăți foarte importante, cum ar fi faptul că niciun câmp magnetic nu poate exista în interiorul unui supraconductor.

Supraconductorii au schimbat deja drastic lumea medicinei odată cu apariția aparatelor RMN, care au însemnat o reducere a intervențiilor chirurgicale exploratorii. Companiile de furnizare a energiei electrice, companiile de electronice, armata, transporturile și fizica teoretică au beneficiat puternic de pe urma descoperirii acestor materiale.

Până în prezent, cele mai mari aplicații de succes ale supraconductorilor rămân electromagneții puternici utilizați în sistemele de imagistică prin rezonanță magnetică (IRM) (peste 22.000 de magneți IRM realizați) și magneții de cercetare, precum și cavitățile acceleratoarelor de radiofrecvență utilizate în experimentele de fizică de înaltă energie.

Un scurt istoric al supraconductorilor

Prima descoperire a unui material supraconductor a avut loc în 1911, când un om de știință olandez pe nume Heike Kammerlingh Onnes, care a fost, de asemenea, prima persoană care a lichefiat heliu, a atins temperaturi de până la 1,7 kelvin (K).

În anii 1960, două descoperiri fără legătură între ele, făcute în strânsă legătură, au inaugurat o nouă eră în care au fost dezvoltate și comercializate dispozitive supraconductoare practice: una dintre ele a fost descoperirea supraconductorului NbTi, care a oferit primul material pentru fabricarea practică a firelor supraconductoare și a componentelor de formă; a doua a fost joncțiunea Josephson, care continuă să constituie baza pentru o varietate de dispozitive electronice unice.

În ciuda succesului enorm al NbTi și al materialelor similare, chiar și o aplicare mai largă a supraconductorilor a fost restricționată de cerința de răcire la temperaturi foarte scăzute (1,5 – 5K)folosind heliu lichid.

La sfârșitul anului 1986, J. Georg Bednorz și K. Alexander Müller, doi cercetători de la laboratorul IBM din Zurich, au descoperit anunțat un material oxidat care supraconduce la 30K. Acești doi cercetători au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1987 pentru munca lor. Apoi, în 1987, Paul Chu de la Universitatea din Houston a descoperit YBCO, care a devenit supraconductor la doar 90K. Deoarece temperatura de 90K poate fi atinsă cu ajutorul azotului lichid, un agent frigorific industrial obișnuit, aceste descoperiri au deschis pentru prima dată potențialul pentru o gamă mult mai largă de dispozitive. În următoarele câteva luni, descoperirile de BSCCO și TBCCO au adus temperatura de tranziție a supraconductorilor până la 127K.

Această descoperire a acestor „supraconductori de înaltă temperatură” a stârnit un interes vast și a apărut o întreagă industrie dedicată cercetării și dezvoltării comerciale a acestor materiale și a aplicațiilor lor. Astăzi, o gamă enormă de dispozitive sunt în curs de dezvoltare atât pentru supraconductorii de temperatură joasă, cât și pentru cei de temperatură înaltă.

Concurența internațională este puternică în ceea ce privește aceste materiale, iar eforturile actuale implică multe fațete ale industriei electronice, comunicațiilor, energiei, tehnologiei medicale, transporturilor, militare și de prelucrare a materialelor.

.