I superconduttori sono materiali che presentano una resistenza elettrica pari a zero, ovvero possono trasportare corrente elettrica senza perdita di energia. I superconduttori hanno un'ampia gamma di applicazioni, dalla trasmissione di energia elettrica alle immagini mediche.
La scoperta della superconduttività risale al 1911, quando il fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes scoprì che alcuni materiali non presentavano resistenza elettrica a temperature inferiori a 4,2 K. Da allora, la ricerca è proseguita per identificare materiali con temperature critiche più elevate e per trovare nuove applicazioni per i superconduttori.
I superconduttori hanno una serie di proprietà uniche, tra cui la capacità di generare forti campi magnetici e l'assenza di resistenza elettrica. Presentano inoltre il fenomeno del flux pinning, che può essere utilizzato per creare potenti magneti.
Esistono due tipi principali di superconduttori: il tipo-I e il tipo-II. I superconduttori di tipo-I richiedono basse temperature per diventare superconduttori, mentre i superconduttori di tipo-II possono diventare superconduttori a temperature più elevate.
I superconduttori hanno un'ampia gamma di applicazioni, dalla trasmissione di energia all'imaging medico. Nella trasmissione di energia, i superconduttori possono essere utilizzati per creare campi magnetici che possono essere impiegati per far levitare i treni, immagazzinare energia e creare reti elettriche efficienti. Nell'imaging medico, i superconduttori possono essere utilizzati per creare potenti macchine per la risonanza magnetica.
I superconduttori ad alta temperatura sono materiali che diventano superconduttori a temperature superiori al punto di ebollizione dell'azoto liquido, pari a 77 K. Questi materiali sono stati oggetto di molte ricerche, in quanto offrono il potenziale per nuove applicazioni e tecnologie.
I magneti superconduttori sono creati avvolgendo un materiale superconduttore attorno a un nucleo di un altro materiale, come ferro o rame. Questi magneti sono in grado di generare grandi campi magnetici e sono utilizzati in una varietà di applicazioni, come gli acceleratori di particelle e le macchine per la risonanza magnetica nucleare.
I dispositivi di interferenza quantistica superconduttori (SQUID) sono dispositivi utilizzati per misurare campi magnetici estremamente piccoli, come quelli generati dal cervello o dal cuore. Gli SQUID sono realizzati con un materiale superconduttore e sono in grado di misurare i campi magnetici con un elevato grado di precisione.
I materiali superconduttori sono materiali che possono diventare superconduttori quando vengono raffreddati a temperature molto basse. Questi materiali possono essere metalli, leghe o anche composti ceramici. Molti materiali sono stati identificati come superconduttori, tra cui rame, niobio e piombo.
I superconduttori sono costituiti da materiali che hanno una resistenza elettrica pari a zero. Ciò significa che possono condurre elettricità senza perdita di energia. Il metallo superconduttore più comune è il niobio, seguito dal titanio e dallo zirconio.
I superconduttori sono materiali in grado di condurre l'elettricità con una resistenza pari a zero. Ciò significa che possono trasportare corrente all'infinito senza perdere energia. La resistenza elettrica di un superconduttore è così bassa da essere effettivamente nulla.
Il miglior superconduttore è quello che presenta la temperatura critica più elevata, ossia la temperatura alla quale il materiale passa da normale conduttore a superconduttore. La temperatura critica più alta finora raggiunta è di 133 Kelvin (-140°C/-220°F), ottenuta nel 2015 da un team di ricercatori dell'Università di Chicago.
L'oro non è un superconduttore.
Sì, i superconduttori sono utilizzati oggi in diverse applicazioni. Sono utilizzati nelle macchine mediche per la risonanza magnetica, negli acceleratori di particelle e nelle linee di trasmissione dell'energia. Sono in fase di sviluppo anche i magneti superconduttori, che potrebbero essere utilizzati nei veicoli elettrici e nei sistemi di stoccaggio dell'energia.