Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe – kronika odkrycia i droga do przełomowej technologii XXI wieku

Tuż po odkryciu nadprzewodnictwa sto lat temu opracowano ambitne plany jego zastosowań technicznych na jak największą skalę. Jednak niskie temperatury przejścia, niskie prądy krytyczne i wysoka wrażliwość na pola magnetyczne okazały się przeszkodami nie do pokonania. Nadprzewodnictwo pozostawało naukową ciekawostką przez dziesięciolecia – do momentu, kiedy pod koniec lat 70. nowe nadprzewodniki międzymetaliczne otworzyły możliwość opracowania potężnych magnesów używanych do badań półprzewodnikowych i przyrządów medycznych. Mimo dekad poszukiwania materiałów o wyższych temperaturach krytycznych nadprzewodnictwo pozostawało zjawiskiem występującym przy niskich temperaturach. Zmiana schematów w strategii badań nad nowymi materiałami – tym razem z wykorzystaniem tlenków zamiast metali – doprowadziła do odkrycia nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, które mogło znaleźć zastosowanie w nowej klasie materiałów. Realizacja tego planu wymagała jednak podjęcia wielu decyzji, a każda z nich istotnie przyczyniła się do osiągnięcia tego sukcesu. Potrzeba było również odpowiednich ludzi z celnymi pomysłami, którzy spotkali się we właściwym czasie. To odkrycie oraz trzy dekady badań i rozwoju doprowadziły do opracowania nowych nadprzewodników opartych na tlenku miedzi jako wysokowydajnych materiałów, które obecnie są podstawą przemysłu nadprzewodnikowego. Technologia nadprzewodnikowa może potencjalnie wpłynąć na cały sektor energetyczny dzięki swoim zaletom w zakresie wytwarzania, przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej oraz wydajnych procesów przemysłowych. Przyczyniłoby się to w znacznym stopniu do przejścia na społeczeństwo w pełni elektryczne i tym samym umożliwiłoby skuteczniejsze przeciwdziałanie zmianom klimatu. Jednakże mimo udanych demonstracji w prototypowych maszynach i procesach przemysłowych proces wielkoskalowego wdrożenia nowych nadprzewodników do nowatorskich technologii wciąż przebiega wolno.