Le train Yamanashi MLX01 MagLev.

La lévitation magnétique est une application où les supraconducteurs s'exécutent extrêmement bien. Des véhicules de transport comme les trains peuvent être lancés sur des aimants superconducteurs de fortes puissances, éliminant pratiquement toute la friction entre le train et ses rails. Non seulement, les électro-aimants conventionnels gaspillent beaucoup d'énergie électrique en chaleur, ils doivent être physiquement beaucoup plus grands que les aimants supraconducteurs. Un point de repère pour l'utilisation commerciale de technologie MAGLEV est arrivé sur le marché en 1990 où il a gagné le statut de projet financé nationalement au Japon. Le Ministre des Transports a autorisé la construction de l'Yamanashi Maglev et est en train d'évaluer la Ligne qui s'est ouverte le 3 avril 1997. Deux ans plus tard le 14 avril 1999, le véhicule d'essai de MLX01 (montré ci-dessus) à atteint une vitesse incroyable de 343 milles à l'heure.

Bien que la technologie ait maintenant été approuvée, l'utilisation plus large de véhicules MAGLEV a été restreinte à cause de soucis politiques et environnementaux. Le 1er train MAGLEV à être adopté par les services commerciaux, une navette allant à Birmingham, Angleterre, fut fermé en 1997 après 11 ans d'utilisation. Entretemps, le gouvernement américain a mis en opération son premier train MAGLEV en septembre 2002 sur le campus du collège de Virginie. Cliquez ici pour voir d'autres utilisations du principe MAGLEV (en anglais seulement).

MRI d'un crâne humain.

Un secteur où les supraconducteurs peuvent exécuter une fonction de sauveur de vie est dans le domaine du biomagnétisme. Les docteurs ont besoin d'un moyen non -envahissant pour la détermination de ce qui se passe à l'intérieur du corps humain. En empiétant dans un domaine dérivé des supraconducteurs magnétiques pour le corps humain, soit les atomes d'hydrogènes qui existent dans les molécules d'eau et les graisses du corps permettant d'accepter l'énergie du champ magnétique. Ils laissent alors voir cette énergie à une fréquence qui peut être détectée et montrée graphiquement par un ordinateur. La résonance Magnétique (MRI) a été en réalité découverte au milieu des années 1940. Mais, ce n'est seulement que récemment qu'elle est devenu un outil indispensable au domaine médical avec le développement d'ordinateurs puissants pouvant rapidement traiter le grand volume de données produites.  Plus de renseignements sont disponibles à Austin UT NMRI la page de liaisons du Laboratoire ou à un groupe de travaux dirigés par : http://www.cis.rit .edu/htbooks/mri/chap-1/chap-1.htm

Le Groupe de Supraconductivité coréen dans KRISS a porté la technologie biomagnetique un pas plus loin avec le développement d'une oscillation de relaxation double le CALMAR (Superconduisant le Dispositif d'Interférence QUANTIQUE) pour utilisation dans les Magnetoencephalographie. Le CALMAR est capable de sentir un changement dans les champs magnétiques jusqu'à 100 milliards de fois plus faibles que la force qui déplace une aiguille sur une boussole. Avec cette technologie, le corps peut être exploré à certaines profondeurs sans le besoin des champs magnétiques fort associés au MRI'S. pour de l'information plus détaillées sur les CALMARS, cliquez ICI.

Probablement un événement, plus marquant, qui a été responsable de la mise des supraconducteurs dans le lexique américain était le projet Supraconducteur Superbe - Collider projeté pour construction dans le comté d'Ellis, au Texas. Quoique le Congrès ait annulé l'effort de plusieurs milliards de dollars engloutis dans ce projet en 1993, le concept d'un solidé si grand, de si hautes énergies n'auraient jamais été viables sans les supraconducteurs. La recherche sur les particules de haute énergie dépend de la capacité d'accélérer des particules sous-atomiques à presque la vitesse de la lumière. Les aimants supraconducteurs rendent ce phénomène possible. CERN, un consortium de plusieurs nations européennes, essaie quelque chose de similaire avec son Grand Hadron Collider (LHC) maintenant sous construction le long de la frontière Franco -Suisse.

D'autres sites Web reliés incluent ceux-ci: antiproton collider la page de Fermilab. C'était la première facilité prête à employer des aimants superconducteurs . Obtenez de l'information sur le phénomène l'électron- proton collider HERA aux pages du laboratoire allemands de DESY (dont le texte est en anglais). Finalement, Brookhaven le Laboratoire National montre une page consacrée à son ion lourd RHIC collider. 

Des générateurs électriques faits avec des fils supraconducteurs sont beaucoup plus efficaces que les générateurs conventionnels avec fils de cuivre. En fait, leur efficacité est 99% plus forts et leur taille environ la moitié de celle de générateurs conventionnels. Ces faits en font des entreprises très lucratives en ce qui concerne les courants électriques. La général Électric a estimé le marché potentiel mondial pour les générateurs supraconducteurs durant la prochaine décennie à peu près a $20-30 milliards de dollars. GE développe actuellement un prototype de 100-megavolt-ampere pour confirmer la viabilité du projet.

D'autres puissances commerciales projettent des travaux qui emploient la technologie des supraconducteurs incluant le stockage d'énergie pour augmenter la stabilité de pouvoir. Le american superconductor corp. A reçu une commande de Alliant energy à la fin de mars 2000 pour installer un Système de Stockage d'Énergie distribuée par Supraconducteurs magnétiques (D-SMES) dans le Wisconsin. Juste une de ces unités D-SMES a une réserve de puissance de plus de 3 millions de watts, qui peuvent être recouvrés chaque fois qu'il y a besoin de stabiliser la tension des lignes pendant une perturbation dans le réseau.

Récemment, les compagnies de services publics ont aussi commencé à employer des transformateurs basés sur les supraconducteurs et "les limiteurs de faute". La société Suisse-Suédoise ABB a récemment annoncé le développement d'un 6.4MVA (mega -volt-ampère) comme limiteur de faute de courant - le plus puissant dans le monde. Une nouvelle génération de limiteur de faute supraconducteur est utilisée grâce à leur capacité de répondre en quelques millisecondes afin de limiter des milliers d' ampères de courant. La compagnie Advanced Ceramics Limited est une autre de plusieurs sociétés qui fabrique des limiteurs de faute de type BSCCO. La general intermagnetics a récemment achevé des essais sur son plus grand (la classe 15kv) limiteur de faute, la taille d'utilité de pouvoir à Edison en Californie du Sud (SCE) dans sa sous-station près de Norwalk. Les USA et le Japon ont des plans pour remplacer certains câbles électriques de cuivre souterrains en utilisant le système des supraconducteurs de câbles de type BSCCO refroidi avec de l'azote liquide. (Voir la photo ci-dessous.) en faisant cela, plus de courant peut être mis en route sur des voies déjà existantes. Dans un cas particulier 250 livres de fils supraconducteurs ont remplacé 18,000 livres de vieux câbles de cuivre, rendant le système jusqu'à 7000% plus efficaces.

Une demande parfaite pour ce type de système serait de les employer pour la transmission de pouvoir électrique commercial dans les villes. Cependant, à cause du coût faramineux des fils supraconducteurs, devant être conservé à des températures cryogéniques sur des centaines de kilomètres.  Les tests ne se sont faits que par courts essais. En mai de 2001 environ 150,000 résidants de Copenhague, au Danemark, ont commencé à recevoir leur électricité vis du matériel HTS (supraconducteur à température élevée). Ce câble était seulement 30 mètres de long, mais il s'est prouvé adéquat pour les essais. À l'été de 2001, Pirelli a achevé l'installation de trois HTS de 400 pieds de câble pour le Detroit Edison à la Sous-station Frisbie capable de livrer 100 millions de watts de puissance. Ceci indique la première utilisation commerciale d'électricité livrée aux clients via un câblage supraconducteur. IntermagneticsGeneral a annoncé que sa filiale d'IGC-SuperPower  mènera un projet de 20 millions de dollars pour installer un câble électrique HTS à  Albany, New York selon l'échéancier établit par la Niagara Mohawk Power Corporation. Le câble "un mille et quart", sera quatre fois la longueur des câbles HTS installée précédemment, il sera conçu pour fournir plus de puissance et fonctionnera à un niveau de perte significativement inférieur aux autres installations HTS.

UCB microprocesseur supraconducteur.

La fondation des Sciences nationales, ainsi que la NASA et DARPA et université diverses, font actuellement des recherches sur les ordinateurs "petaflop". Un petaflop sous tend milletrillions d'opérations de point flottants par seconde. Aujourd'hui, les opérations de calcul les plus rapides ont seulement atteint la vitesse de "teraflop" - des trillions d'opérations par seconde. Actuellement, le plus rapide est le Simulateur NEC Earth (Jap.) calculant au rythme de 35.6 teraflops par seconde. Il a été conjecturé que les dispositifs de l'ordre de 50 nanomètres avec des mécanismes de commutations peu conventionnels, comme les jonctions Josephson associées aux supraconducteurs, seront nécessaires pour réaliser ces vitesses fulgurantes. Des chercheurs de la TRW ont déterminé plus avant en prévoyant que 100 milliards de jonctions Josephson sur 4000 microprocesseurs seront nécessaires afin d'atteindre des vitesses de 32 petabit . Ces jonctions Josephson sont incorporées dans les transistors qui deviennent alors la partie du circuit logique dans les processeurs. Récemment, il a été démontré que les minuscules champs magnétiques qui pénètrent dans le Type 2 des supraconducteurs peuvent être employés pour le stockage et le recouvrement de l'information digitale. Il n'est, cependant, pas inévitable que les ordinateurs de l'avenir soient construits autour de dispositifs supraconducteurs. La concurrence de technologies, comme le quantum (DELTT) des transistors et des processeurs d'échelle de molécule à haute densité, ont aussi du potentiel pour donner des points de références petaflop. Cliquez ici pour lire un article sur la manière de construire un ordinateur petaflop.

Dans l'industrie électronique, des filtres ultras performants sont maintenant construits. Depuis que les fils supraconducteurs ont une résistance s'approchant de zéro, même à hautes fréquences, beaucoup plus de filtres peuvent être employées pour produire une réponse de fréquence désirable. Cela se traduit par la capacité de laisser passer les fréquences désirables et bloquer les fréquences indésirables dans des applications comme les systèmes cellulaires et téléphoniques. Conductus, ISCO International et les compagnies de Technologies de Supraconducteurs sont toutes des sociétés offrant actuellement ces filtres.

Les supraconducteurs ont aussi trouvé énormément d'applications chez les militaires. HTSC les CALMARS sont employés par la marine américaine pour détecter les mines et les sous-marins. Et, des moteurs significativement plus petits sont construits pour des bateaux employant les fils supraconducteurs . À la mi-juillet, 2001, American Superconductor a dévoilé un moteur de 5000 chevaux-vapeur fait avec du fil supraconducteur.

Les militaires regardent aussi l'utilisation de la bande supraconductrice comme moyen de réduire la longueur des antennes de très basse fréquence employées sur des sous -marins. Normalement, plus la fréquence est basse, plus la longueur de l'antenne doit être longue. Cependant, en insérant une bobine de fil au début d'une antenne le fera fonctionner comme si elle était beaucoup plus longue. Malheureusement, cette bobine de fil augmente aussi les pertes en ajoutant de la résistance dans au fil de la bobine. L'utilisation de fil supraconducteur peut significativement réduire les pertes dans cette bobine, aussi bien que la possibilité de fabrication d'une longueur plus courte de fil d'antenne.Electronic Materials and Devices Research Group at University of Birmingham (UK) sont ceux qui ont créé de la première antenne micro-ondes supraconductrices.

L'utilisation militaire la plus honteuse de supraconducteurs peut venir avec le déploiement de "E-bombs". Ceux-ci sont des dispositifs qui se servent , des domaines dérivés de la supraconductivité magnétique pour créer une haute intensité d'impulsion rapide électromagnétique (EMP) pour mettre hors de service l'équipement électronique d'un ennemi.

Parmi des nouvelles technologies,  il ya une roue stabilisatrice de momentum (le gyroscope) pour les satellites orbitaux qui emploient les propriétés "flux-pinning" de supraconducteurs imparfaits pour réduire la friction à près de zéro. Les détecteurs supraconducteurs de rayon x  et de flu lumineux  ultra-rapide, sont développés grâce à leur capacité inhérente de détecter des quantités extrêmement faibles d'énergie. Déjà, les Scientifiques à l'Agence européenne Spatiale (ESA) ont développé ce qui est appelé S-Cam. Et, les supraconducteurs pourront bientôt jouer un rôle pour les communications Internet. À la fin de février, 2000, Irvine Sensors Corporation a reçu un $1 million  de contrat pour faire des recherches et développer un routeur digital supraconducteur pour des communications de données ultra-rapides. Puisque le trafic Internet augmente exponentiellement, on fait appel à la technologie des supraconducteurs afin de  rencontrer les futurs besoins.

Tout ceci, bien sûr, selon un contingent d'un taux de croissance linéaire. Si de nouveaux supraconducteurs avec des températures de transition plus hautes sont découverts, la croissance et le développement dans ce domaine passionnant pourraient croître pratiquement exponentiellement.

L'avenir des supraconducteurs dans nos vies quotidiennes dépendra aussi de l'avancements dans le domaine du refroidissement cryogénique. Prochainement, on attend des composés de magnétocalorique-effet comme le gadoliniumsilicone -germanium faisant bientôt leur entrer sur  le marché. De tels produits rendront possibles des unités de réfrigération compacte afin de faciliter des applications HTS complémentaires.