Os EUA criaram o segmento de fio supercondutor mais altamente eficiente do mundo

Cientistas da Universidade Estadual de Nova York em Buffalo (Universidade de Buffalo) relataram a criação do segmento de fio supercondutor mais altamente eficiente do mundo. Ainda não estamos falando do processo de produção industrial de fios HTSC, mas os fundamentos da tecnologia são avaliados como extremamente promissores.

Fonte da imagem: geração AI Kandinsky 3.0/avalanche noticias

A supercondutividade de alta temperatura (HTSC) promete reduzir radicalmente as perdas de energia, acelerar o aparecimento de ímãs supercondutores para reatores termonucleares controlados, mudar radicalmente a imagem nuclear na medicina e muito mais que mudará a vida das pessoas para melhor. Basta encontrar materiais que tenham supercondutividade em temperaturas suficientemente altas e (ou) aprender a produzir fios HTSC com uma relação preço/qualidade, por exemplo, como os fios de cobre comuns. Cientistas dos EUA chegaram mais perto da segunda opção, embora no caso deles o condutor ainda mantivesse a supercondutividade a uma temperatura bastante alta de -196 ℃.

Os pesquisadores desenvolveram um processo no qual um laser evapora o material depositado em um fio supercondutor de alta temperatura, criando um revestimento de película fina com condutividade em alta temperatura por meio de deposição. Segundo eles, eles criaram o revestimento desse tipo mais fino do mundo – apenas 0,2 mícron, o que é uma ordem de magnitude mais fino em comparação com trabalhos anteriores. Para ser justo, notamos que o experimento foi realizado em uma pequena seção de fio de apenas 4 mm de largura. No entanto, isto permitiu medir todas as características necessárias, que se revelaram excelentes.

Assim, a seção tratada do fio HTSC baseada no material REBCO garantiu a transmissão de uma corrente de 190 milhões de A/cm2 sem campo externo e 90 milhões de A/cm2 sob influência de um campo de 7 tesla. Estas características são alcançadas a uma temperatura de 4,2 K (-268,95 ℃). A 20 K (-253,15 ℃), que se espera ser a temperatura operacional para iniciar a fusão comercial, o fio ainda passou mais de 150 milhões de A/cm2 sem campo e mais de 60 milhões de A/cm2 em um campo de 7 Tesla.

O segmento de fio tratado também demonstrou a maior retenção de correntes parasitas (pinning parasita) do mundo e altos valores críticos de corrente nos quais o material perde supercondutividade.

«Esses resultados ajudarão a orientar a indústria em direção a uma maior otimização das condições de aplicação e fabricação para melhorar significativamente a relação custo/desempenho de condutores revestidos comerciais”, disse o líder do projeto e autor principal, Amit Goyal.