De meeste materialen die mensen gebruiken, zijn isolatoren, zoals plastic of geleiders, zoals een aluminiumpot of een koperen kabel. Isolatoren hebben een zeer hoge weerstand tegen elektriciteit. Geleiders zoals koper vertonen enige weerstand. Een andere klasse materialen vertoont helemaal geen weerstand bij het afkoelen tot zeer lage temperaturen, koeler dan de koelste diepvriezer. Supergeleiders genoemd, werden ze ontdekt in 1911. Tegenwoordig revolutioneren ze het elektriciteitsnet, de technologie van mobiele telefoons en medische diagnoses. Wetenschappers werken eraan om ze op kamertemperatuur te laten presteren.

Voordeel 1: Transformeren van het elektriciteitsnet

Het elektriciteitsnet is een van de grootste technische prestaties van de 20ste eeuw. De vraag staat echter op het punt het te overweldigen. De Noord-Amerikaanse blackout van 2003, die ongeveer vier dagen duurde, trof meer dan 50 miljoen mensen en veroorzaakte ongeveer $ 6 miljard aan economisch verlies. Supergeleidertechnologie biedt verliesloze draden en kabels en verbetert de betrouwbaarheid en efficiëntie van het elektriciteitsnet. Er zijn plannen om het huidige elektriciteitsnet tegen 2030 te vervangen door een supergeleidend elektriciteitsnet. Een supergeleidend elektriciteitssysteem neemt minder onroerend goed in beslag en ligt begraven in de grond, wat behoorlijk verschilt van de huidige rasterlijnen.

Voordeel 2: Verbetering van breedband-telecommunicatie

Wide-band telecommunicatietechnologie, die werkt het best op gigahertz-frequenties, is zeer nuttig voor het verbeteren van de efficiëntie en betrouwbaarheid van mobiele telefoons. Dergelijke frequenties zijn zeer moeilijk te bereiken met op halfgeleiders gebaseerde schakelingen. Ze werden echter gemakkelijk bereikt door Hypres's op een supergeleider gebaseerde ontvanger, met behulp van een technologie die snel een enkel flux-quantum wordt genoemd, of een RSFQ-ontvanger met geïntegreerde schakeling. Het werkt met behulp van een cryokoeler van 4 kelvin. Deze technologie komt naar voren in veel zendmasten voor mobiele telefoonontvangers.

Voordeel 3: Hulp bij medische diagnose

Een van de eerste grootschalige toepassingen van supergeleiding is de medische diagnose. Magnetische resonantie beeldvorming, of MRI, maakt gebruik van krachtige supergeleidende magneten om grote en uniforme magnetische velden in het lichaam van de patiënt te produceren. MRI-scanners, die een vloeibaar helium-koelsysteem bevatten, pikken op hoe deze magnetische velden worden weerspiegeld door organen in het lichaam. De machine produceert uiteindelijk een afbeelding. MRI-machines zijn superieur aan röntgentechnologie bij het produceren van een diagnose. Paul Leuterbur en Sir Peter Mansfield kregen de Nobelprijs 2003 in fysiologie of geneeskunde, "voor hun ontdekkingen met betrekking tot magnetische resonantie beeldvorming", die ten grondslag ligt aan de betekenis van MRI, en daarmee supergeleiders, aan de geneeskunde.

Nadelen van supergeleiders

Supergeleidend supergeleidend materiaal alleen wanneer het onder een bepaalde temperatuur wordt gehouden, de overgangstemperatuur. Voor momenteel bekende praktische supergeleiders is de temperatuur veel lager dan 77 Kelvin, de temperatuur van vloeibare stikstof. Om ze onder die temperatuur te houden, is veel dure cryogene technologie nodig. Dus supergeleiders verschijnen nog steeds niet in de meeste dagelijkse elektronica. Wetenschappers werken aan het ontwerpen van supergeleiders die op kamertemperatuur kunnen werken.