Российские ученые приблизились к созданию сверхпроводника для мощных электросетей

Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре.

Исследование электромагнитных свойств этих частиц было опубликовано в сентябрьском номере Journal of Superconductivity and Novel Magnetism.

Сверхпроводящая керамика, модифицированная нанопорошком оксида меди / СФУ

Три года назад исследователи из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали нанопорошок (порошок из частиц размером в несколько десятков нанометров) оксида меди с химической формулой CuO2 для потенциального применения в сверхпроводниках. Для получения нанопорошков исследователи использовали прямой плазмохимический синтез в плазме дугового разряда низкого давления, который обеспечивает осаждение тонких пленок в вакууме при помощи плазменного разряда.

Существующее в природе соединение оксида меди состоит из одного атома кислорода и одного атома меди. Внедрение еще одного атома кислорода в соединение придает наночастицам из таких молекул магнитные свойства в определенном диапазоне магнитных полей (напряженностью более 3 кЭ) — подобные свойства характерны для сверхпроводников — и температур (выше 300 К). Ученые отмечают, что если удастся объединить частицы порошка в единый материал, то, вероятно, он будет работать как сверхпроводник при комнатной температуре и даже при более высоких температурах, что открывает новые возможности применения таких материалов.

Анатолий Лепешев
Сибирский федеральный университет
Нам лишь осталось соединить наночастицы порошка из оксида меди. Это будет означать, что мы получили новый вид сверхпроводника, который будет работать при комнатной температуре. Вполне реально уменьшить затраты на изготовление материала, повысить надежность и срок службы, создать энергосистемы с качественно новыми характеристиками, приемлемыми для электроэнергетики XXI столетия. Необходимо отметить экологическую безупречность сверхпроводникового электрооборудования при меньшей капитальной стоимости в массовом производстве. Увеличение плотности тока, повышение удельной мощности, а также наличие особых, присущих только сверхпроводникам физических свойств создают предпосылки для разработки высокоэффективных видов электротехники.

Сверхпроводники — материалы, обладающие нулевым сопротивлением при понижении температуры до 4 К — были открыты еще в 1911 году. Однако их практическое применение оказалось невозможным из-за необходимости поддерживать низкую температуру (от -273,14°C до -253,15°C). Прорывом в области сверхпроводимости стало обнаружение материалов, демонстрирующих нулевое сопротивление при более высокой температуре — от -196°C. Ученые выяснили, что высокотемпературные (от 0°C) сверхпроводники могут быть использованы для нового поколения электросетей с потенциально большей пропускной способностью. Еще одним вариантом использования сверпроводников может быть создание скоростных поездов на магнитной подушке.

Во многих странах ведутся активные фундаментальные и прикладные исследования токонесущих элементов на основе высокотемпературных сверхпроводников. Однако несмотря на существенный прогресс в их создании, научные результаты пока не получили практического применения. [ria.ru]

Цифровая подстанция

(close)

 

Цифровая подстанция

(close)

Имя пользователя должно состоять по меньшей мере из 4 символов

Внимательно проверьте адрес электронной почты

Пароль должен состоять по меньшей мере из 6 символов

 

 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: