Inovație revoluționară în ingineria stresului asimetric pentru superconductorii pe bază de fier
O echipă de cercetare de la Academia Chineză de Științe, condusă de profesorul Ma Yanwei de la Institutul de Inginerie Electrică (IEE), a reușit să depășească recordurile anterioare în performanța de transport a curentului a firelor superconductoare pe bază de fier, utilizând o metodă inovatoare de inginerie a stresului asimetric. Această descoperire remarcabilă a fost detaliată în revista Advanced Materials.
Facilitatea de înalt câmp magnetic Steady High Magnetic Field Facility (CHMFL) a Institutelor Hefei de Științe Fizice ale CAS a jucat un rol esențial în obținerea acestui rezultat, oferind suport experimental vital prin magnetul său WM5 pentru validarea firelor superconductoare. Superconductorii pe bază de fier sunt materiale cheie pentru tehnologiile de vârf care necesită câmpuri magnetice ridicate, cum ar fi acceleratoarele de particule și sistemele de imagistică prin rezonanță magnetică.
Cercetătorii au dezvoltat o abordare inovativă bazată pe câmpuri de stres asimetrici, capabile să genereze un număr mare de centre de prindere a fluxului, esențiale pentru transportul eficient al curentului. Prin tehnologia de extrudare scalabilă, echipa a reușit să controleze sinergistic presiunea hidrostatică și stresul de tăiere, ceea ce a dus la alunecări locale ale rețelei cristaline și la o densitate înaltă de dislocații. Aceste dislocații au fost ulterior optimizate prin tratamente termice pentru a forma rețele ordonate, îmbunătățind semnificativ performanța firelor.
Rezultatele studiului sunt impresionante. Densitatea de curent critic (Jc) a firelor ingenioase a crescut dramatic. La 10 tesla (T), Jc a crescut de la 1.5×10⁵ A/cm² la 4.5×10⁵ A/cm², iar la 30 T a ajuns la 2.1×10⁵ A/cm², stabilind astfel un nou record global pentru firele superconductoare pe bază de fier.
„Testarea acestor fire de înaltă performanță a necesitat câmpuri magnetice de peste 30 T, iar CHMFL a făcut posibil acest lucru”, a explicat profesorul Ma. „Magnetul nostru WM5 a oferit mediul experimental crucial pentru a verifica capacitățile de transport ale firelor sub condiții extreme, asigurând în același timp fiabilitatea descoperirii.”
Această cercetare pavează un nou drum, cu costuri reduse, pentru dezvoltarea firelor superconductoare pe bază de fier de înaltă performanță, accelerând astfel aplicarea lor practică în tehnologiile de vârf care necesită câmpuri magnetice mari.
În concluzie, ingineria stresului asimetric nu doar că a revoluționat modul în care sunt construite firele superconductoare, dar șia deschis noi orizonturi pentru utilizarea acestora în aplicații tehnologice avansate, oferind perspective promițătoare pe termen lung pentru inovațiile din domeniu.
