Le travail des métaux se concentre souvent sur les avantages du chauffage du matériau à des températures extrêmes pour la flexibilité, mais les avantages du refroidissement extrême sont rarement pris en compte. En refroidissant un métal à une température très basse appelée sa température critique, un phénomène électrique appelé supraconductivité peut être observé. Cette méthode est une avancée importante dans le travail électrique et a été utilisée avec une variété de métaux, mais l’aluminium et l’acier sont généralement les plus courants.
La température critique d’un métal diffère d’une substance à l’autre et, à des fins de conductivité, peut ne pas être possible à atteindre. En règle générale, les métaux doivent être refroidis à des températures d’environ 0 degré Kelvin (moins 459 degrés Fahrenheit, moins -273 degrés Celsius) en utilisant de l’azote liquide jusqu’à ce qu’un changement de phase notable se produise. Le changement implique une résistance électrique inexistante, également appelée supraconducteur. Cela permet à l’énergie de passer plus facilement qu’à travers un câblage traditionnel.
La supraconductivité est généralement le but du processus de température critique. Lorsqu’un métal est refroidi à cette température critique, la recherche a montré qu’il est un meilleur conducteur que les fils à température ambiante. Il n’y a pas de résistance électrique, donc les électrons peuvent passer librement à travers ce métal, ce qui entraîne presque aucune perte d’énergie par la chaleur. Les boucles supraconductrices utilisant des métaux refroidis à une température critique peuvent durer plusieurs années sans pratiquement aucune détérioration, par rapport aux systèmes traditionnels qui doivent être remplacés fréquemment à cause de la chaleur.
L’aluminium est considéré comme un excellent métal à utiliser avec une supraconductivité à température critique. Sa légèreté et sa malléabilité en font un choix de choix pour les fils et autres matériaux utilisés dans la conduite de l’électricité. L’aluminium est souvent utilisé dans les industries nécessitant le passage de grandes quantités d’énergie, comme une centrale électrique ou une grande usine.
L’acier et ses nombreux alliages se sont avérés être un autre type de métal qui supporte bien ce traitement. La température critique de l’acier est utile à bien d’autres égards que la simple conduction de l’électricité. Le recuit isotherme est un processus créé pour contrôler le taux de changement de température du métal, également appelé gradient de température, qui a un morceau d’acier particulier refroidi juste au-dessus de la température critique, puis abaissé en dessous de ce point et remonté. La trempe est un autre processus de température critique de l’acier qui n’implique pas de supraconductivité ou d’azote liquide, mais le métal est plutôt refroidi à ce point dans de l’eau, de l’huile ou de la saumure afin d’augmenter sa teneur en carbone.