Aplicaciones de la superconductividad

Aplicaciones de la superconductividad
Puede decirse que existen tres tipos de aplicaciones de la superconductividad:
1) La producción de grandes campos magnéticos. Al decir grandes nos
referimos tanto a una gran intensidad del campo magnético como al
espacio en el cual se crea el campo.
2) La fabricación de cables de transmisión de energía. Aunque éstos ya
se manufacturan a partir de los superconductores convencionales (no de
los nuevos superconductores cerámicos), actualmente no son
competitivos comercialmente con respecto a los cables aéreos normales,
a menos de que cubran una gran distancia (de cientos de kilómetros).
En los casos en que las líneas de transmisión deben ser subterráneas,
habría cierta ventaja económica con la utilización de los cables
superconductores.
3) La fabricación de componentes circuitos electrónicos. Estos
dispositivos electrónicos fueron ideados originalmente con la
intención de utilizar la transición de estado normal a estado
superconductor como un interruptor, mas resultaron decepcionantes con
respecto a los logros alcanzados por los transistores de películas
delgadas y se ha abandonado su uso en este aspecto. Este panorama
puede cambiar con el descubrimiento de los nuevos materiales
superconductores cerámicos. Cabe mencionar que son de gran interés los
dispositivos basados en la utilización del llamado efecto Josephson
(que es el efecto de "tunelamiento" conocido por la mecánica cuántica,
pero de corriente de superconductividad aun en ausencia de un voltaje
aplicado). Resultan superiores a otras tecnologías y tienen un gran
campo de aplicación que va desde la detección de señales del
infrarrojo lejano que provienen del espacio exterior, hasta
pequeñísimos campos magnéticos que se producen en el cerebro humano.
También la corriente Josephson a voltaje cero depende fuertemente de
un campo magnético aplicado, lo que lleva a la posibilidad de tener un
interesante interruptor para circuitos lógicos en las computadoras.
La aplicación más importante, en cuanto a la cantidad de material
empleado, es y será por mucho tiempo la producción de campos
magnéticos, que se emplean, principalmente, en los laboratorios de
física con fines de investigación, y es común ver pequeños
electroimanes superconductores que sirven para producir campos
magnéticos con intensidades del orden de 103 Oersted. Dentro de la
investigación en el campo de la física, también se utilizan
electroimanes superconductores para generar campos magnéticos
altamente estables, útiles en los estudios de la resonancia magnética
nuclear y la microscopía electrónica de alta resolución. Son muy
utilizados en las cámaras de burbujas que sirven para la detección de
partículas y que requieren campos magnéticos muy intensos.
Por otro lado, se espera que los motores y generadores
superconductores tendrán enormes consecuencias en lo social y
económico, en unos años más, pues para su elaboración se utilizan
campos magnéticos intensos. También se desea utilizar electroimanes
superconductores para la levitación de trenes de transporte de
pasajeros o de carga.
Es conveniente señalar las propiedades que se requieren en los
superconductores comerciales:
1) La mayor temperatura crítica posible. Esto se debe a que, cuanto
mayor sea, más elevada podrá ser la temperatura de operación del
dispositivo fabricado, reduciéndose de esta manera los costos por
refrigeración requeridos para alcanzar el estado superconductor en
operación.
2) El mayor campo magnético crítico posible. Como se pretende utilizar
el superconductor para generar campos magnéticos intensos, mientras
mayor sea el campo magnético que se quiere generar, mayor tendría que
ser el campo crítico del material superconductor.
3) La mayor densidad de corriente crítica posible. A mayor densidad de
corriente crítica que la muestra pueda soportar antes de pasar al
estado normal, más pequeño podrá hacerse el dispositivo, reduciéndose,
de esta manera, la cantidad requerida de material superconductor y
también la cantidad de material que debe refrigerarse.
4) La mayor estabilidad posible. Es muy común que los superconductores
sean inestables bajo cambios repentinos de corriente, de campos
magnéticos, o de temperatura, o bien ante choques mecánicos e incluso
por degradación del material al transcurrir el tiempo (como ocurre en
muchos de los nuevos materiales superconductores cerámicos). Así que,
si ocurre algún cambió súbito cuando el superconductor está en
operación, éste podría perder su estado superconductor. Por eso es
conveniente disponer de la mayor estabilidad posible.
5) Facilidad de fabricación. Un material superconductor será
completamente inútil para aplicaciones en gran escala si no puede
fabricarse fácilmente en grandes cantidades.
6) Costo mínimo. Como siempre, el costo es el factor más importante
para considerar cualquier material utilizado en ingeniería y deberá
mantenerse tan bajo como sea posible.
Publicado por Jhon Ender Duque Valderrama en 14:38 CRF
http://supercondutivity.blogspot.com/2010/02/jhon-ender-duque-v_7074.html