Les supraconducteurs sont utiles dans un grand nombre d’applications techniques, mécaniques et scientifiques différentes. Par exemple, des technologies supraconductrices sont en cours de développement et pourraient améliorer considérablement la sécurité et l’efficacité du réseau électrique. D’autres technologies permettent de nouvelles utilisations de l’électromagnétisme. Les ordinateurs peuvent également bénéficier des technologies supraconductrices, et certains types d’instruments scientifiques utilisent également les propriétés électriques uniques des supraconducteurs.
Le principal avantage des supraconducteurs est leur capacité à transmettre un courant électrique pratiquement sans résistance. Les premiers supraconducteurs ne fonctionnaient qu’à des températures extrêmement basses et n’étaient pas pratiques pour la plupart des applications, car l’hélium liquide nécessaire pour les refroidir était prohibitif et difficile à utiliser. Les technologies supraconductrices plus récentes et à haute température utilisent des matériaux qui ont des propriétés supraconductrices lorsqu’ils sont refroidis à des températures qui peuvent être maintenues dans l’azote liquide beaucoup moins cher et plus maniable.
La transmission parfaite de l’électricité a de nombreuses applications pour le réseau électrique. Les technologies qui utilisent des supraconducteurs à la place de semi-conducteurs beaucoup plus gros permettent de transmettre l’énergie à l’aide de fils beaucoup plus petits. De plus, comme presque aucune énergie n’est perdue, ces systèmes sont beaucoup plus efficaces, ce qui signifie qu’il faut moins de puissance de production. Les supraconducteurs peuvent également être utilisés pour atténuer les pointes de courant soudaines dans un réseau électrique, qui pourraient autrement causer des dommages.
Les supraconducteurs font des électro-aimants extrêmement efficaces. Cela permet une imagerie très précise, ce qui est utile pour les médecins ayant besoin d’analyses détaillées de leurs patients. Il est également utile pour l’armée, où les technologies supraconductrices sont utilisées pour détecter les mines et autres dangers. De plus gros électroaimants supraconducteurs permettent la lévitation magnétique, qui est déjà utilisée dans certains trains à grande vitesse.
Une nouvelle génération d’ordinateurs utilisera à terme les technologies supraconductrices. Les propriétés électriques des semi-conducteurs imposent des limites à la quantité de puissance de calcul qui peut être intégrée dans une micropuce conventionnelle. Les scientifiques peuvent contourner ces limitations et créer des circuits beaucoup plus rapides et plus compacts en tirant parti de certaines des propriétés quantiques des matériaux supraconducteurs. Les supraconducteurs sont également plus efficaces dans leur utilisation de l’énergie, éliminant presque le problème de la chaleur perdue.
La résistance électrique peut rendre difficile la conception d’instruments très sensibles. Les instruments de détection utilisant les technologies supraconductrices sont exempts de ce problème. Les supraconducteurs n’entravent pas le flux de courants électriques, même très faibles, et ces courants très faibles peuvent être utilisés pour créer des détecteurs capables de capter des signaux extrêmement faibles.