Создан прототип силового сверхпроводящего кабеля

Группе исследователей под руководством доктора Амита Гойяла (Amit Goyal) из Национальной лаборатории Оук-Риджа удалось создать силовой кабель из высокотемпературного сверхпроводника (YBCO) на гибкой металлической основе, сообщает Nature. Такой сверхпроводящий кабель способен выдерживать как механические нагрузки, так и воздействие сильных магнитных полей.

Высокотемпературные сверхпроводники отличаются повышенной хрупкостью, поэтому при создании из этих материалов силовых кабелей приходится наносить их на гибкую основу. Кроме того, новые кабели должны будут работать в присутствии сильных магнитных полей, например, в трансформаторах или генераторах, а магнитное поле разрушает сверхпроводимость. Для устранения этого эффекта линии магнитного потока должны быть зафиксированы или привязаны к определенным точкам в материале.

Два года назад группа ученых из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе разработала метод «прошивки» пленок YBCO нитями нанометровой толщины, выполненными из сверхпроводника и цирконата бария. Таким образом создаются похожие на трещины дефекты в сверхпроводнике, привязывающие к себе магнитные силовые линии. Наночастицы позволяют проводам сохранить состояние сверхпроводимости в присутствии магнитного поля.

Резерв есть, а восстановиться нельзя: почему корпоративным ИТ потребовалась архитектура версии 2.0 Цифровизация

Д-ру Гойялу вместе с коллегами удалось довести прототипы сверхпроводящего кабеля до промышленного стандарта, создав пленки YBCO с крошечными «наноточками» из цирконата бария. Для создания проводов порошковую смесь из YBCO и цирконата бария подвергали воздействию мощных лазерных импульсов, в результате чего образовывался пар, который оседал на металлической полоске. Наночастицы цирконата бария группировались в YBCO в «столбики» и действовали как узлы привязки силовых линий магнитного поля.

Ученые полагают, что сверхпроводящий силовой кабель нового типа приблизит создание высокоэффективных электрических сетей. Однако насколько выгодным в экономическом отношении будет его производство, покажет время.