विषय
- लाभ 1: विद्युत ग्रिड को बदलना
- लाभ 2: वाइड-बैंड दूरसंचार में सुधार
- लाभ 3: चिकित्सा निदान सहायता
- सुपरकंडक्टर्स का नुकसान
अधिकांश लोग जिन सामग्रियों का उपयोग करते हैं, वे इन्सुलेटर्स होते हैं, जैसे प्लास्टिक, या कंडक्टर, जैसे एल्यूमीनियम पॉट या कॉपर केबल। इन्सुलेटर बिजली के लिए बहुत अधिक प्रतिरोध दिखाते हैं। तांबे जैसे कंडक्टर कुछ प्रतिरोध दिखाते हैं। सामग्रियों का एक और वर्ग बहुत कम तापमान, सबसे अच्छे गहरे फ्रीजर की तुलना में ठंडा होने पर बिल्कुल भी कोई प्रतिरोध नहीं दिखाता है। सुपरकंडक्टर्स कहे जाते हैं, उन्हें 1911 में खोजा गया था। आज, वे इलेक्ट्रिक ग्रिड, सेल फोन प्रौद्योगिकी और चिकित्सा निदान में क्रांति ला रहे हैं। वैज्ञानिक उन्हें कमरे के तापमान पर प्रदर्शन करने के लिए काम कर रहे हैं।
लाभ 1: विद्युत ग्रिड को बदलना
इलेक्ट्रिक पावर ग्रिड 20 वीं शताब्दी की सबसे बड़ी इंजीनियरिंग उपलब्धियों में से एक है। हालांकि, डिमांड इस पर भारी पड़ने वाली है। उदाहरण के लिए, 2003 का उत्तर अमेरिकी ब्लैकआउट, जो लगभग चार दिनों तक चला, 50 मिलियन से अधिक व्यक्तियों को प्रभावित किया और आर्थिक नुकसान में लगभग $ 6 बिलियन का कारण बना। सुपरकंडक्टर तकनीक हानि-कम तारों और केबलों को प्रदान करती है और पावर ग्रिड की विश्वसनीयता और दक्षता में सुधार करती है। सुपरकंडक्टिंग पावर ग्रिड के साथ वर्तमान पावर ग्रिड को 2030 तक बदलने की योजना पर काम चल रहा है। एक सुपरकंडक्टिंग पावर सिस्टम कम अचल संपत्ति पर कब्जा कर लेता है और जमीन में दफन हो जाता है, जो वर्तमान ग्रिड लाइनों से काफी अलग है।
लाभ 2: वाइड-बैंड दूरसंचार में सुधार
वाइड-बैंड दूरसंचार तकनीक, जो कि गिगाहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर सबसे अच्छा काम करती है, सेल फोन की दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए बहुत उपयोगी है। सेमीकंडक्टर-आधारित सर्किट्री के साथ ऐसी आवृत्तियों को प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। हालांकि, वे आसानी से हाइप्रेस सुपरकंडक्टर-आधारित रिसीवर द्वारा प्राप्त किए गए हैं, जो कि तेजी से एकल फ्लक्स क्वांटम, या आरएसएफक्यू, एकीकृत सर्किट रिसीवर नामक तकनीक का उपयोग करते हैं। यह 4-केल्विन क्रायोकूलर की सहायता से संचालित होता है। यह तकनीक कई सेल फोन रिसीवर ट्रांसमीटर टावरों में दिखाई दे रही है।
लाभ 3: चिकित्सा निदान सहायता
सुपरकंडक्टिविटी के पहले बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों में से एक चिकित्सा निदान में है। चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, या एमआरआई, रोगियों के शरीर के अंदर बड़े और समान चुंबकीय क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए शक्तिशाली सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग करता है। एमआरआई स्कैनर, जिसमें तरल हीलियम प्रशीतन प्रणाली होती है, उठाते हैं कि ये चुंबकीय क्षेत्र शरीर में अंगों द्वारा कैसे परिलक्षित होते हैं। मशीन अंततः एक छवि तैयार करती है। एमआरआई मशीनें निदान का निर्माण करने में एक्स-रे तकनीक से बेहतर हैं। पॉल लेउटरबोर और सर पीटर मैन्सफील्ड को 2003 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था, "चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग से संबंधित उनकी खोजों के लिए," एमआरआई के महत्व को अंतर्निहित करते हुए, और सुपरकंडक्टर्स को दवा के लिए अंतर्निहित किया गया था।
सुपरकंडक्टर्स का नुकसान
सुपरकंडक्टिंग सामग्री सुपरकंडक्ट केवल एक दिए गए तापमान से नीचे रखे जाने पर संक्रमण तापमान कहलाता है। वर्तमान में ज्ञात व्यावहारिक सुपरकंडक्टर्स के लिए, तापमान 77 केल्विन से बहुत नीचे है, तरल नाइट्रोजन का तापमान। उन्हें उस तापमान से नीचे रखने पर बहुत सारी महंगी क्रायोजेनिक तकनीक शामिल होती है। इस प्रकार, सुपरकंडक्टर्स अभी भी अधिकांश रोजमर्रा के इलेक्ट्रॉनिक्स में नहीं दिखाते हैं। वैज्ञानिक सुपरकंडक्टर्स को डिजाइन करने पर काम कर रहे हैं जो कमरे के तापमान पर काम कर सकते हैं।